JP3026276B2 - 脚式移動ロボットの非常停止制御装置 - Google Patents
脚式移動ロボットの非常停止制御装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D57/00—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track
- B62D57/02—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members
- B62D57/032—Vehicles characterised by having other propulsion or other ground- engaging means than wheels or endless track, alone or in addition to wheels or endless track with ground-engaging propulsion means, e.g. walking members with alternately or sequentially lifted supporting base and legs; with alternately or sequentially lifted feet or skid
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は脚式移動ロボットの非
常停止制御装置に関する。
常停止制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットは人の作業を代替することか
ら、作業環境において人と共存する場合が多い。また作
業環境には構築物、装置、器具など種々の物が存在す
る。その結果、ロボットが作業環境で人や物などと干渉
する恐れがあり、そのときは迅速にロボットの動作を停
止させる必要がある。ロボットの非常停止制御技術とし
ては従来、特開昭５７−７５７９４号、特開昭６３−２
２１９９４号公報記載のものが知られている。前者はロ
ボットに非常停止音声を認識させて動作を停止させる様
にしており、後者はロボットの駆動モータを円滑に停止
させるために、モータに流れる電流をサーボドライバの
電流制限値以下に抑えてロボットに与える衝撃を緩和さ
せている。
ら、作業環境において人と共存する場合が多い。また作
業環境には構築物、装置、器具など種々の物が存在す
る。その結果、ロボットが作業環境で人や物などと干渉
する恐れがあり、そのときは迅速にロボットの動作を停
止させる必要がある。ロボットの非常停止制御技術とし
ては従来、特開昭５７−７５７９４号、特開昭６３−２
２１９９４号公報記載のものが知られている。前者はロ
ボットに非常停止音声を認識させて動作を停止させる様
にしており、後者はロボットの駆動モータを円滑に停止
させるために、モータに流れる電流をサーボドライバの
電流制限値以下に抑えてロボットに与える衝撃を緩和さ
せている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来技術は据え付け型の産業ロボットの停止技術にかんす
ものであり、自律移動型のロボット、特に脚式移動ロボ
ットの場合は、それと同日に論じることはできない。即
ち、固定型のロボットであれば例えば上記した従来技術
の教えるところに従い、非常停止音声を認識させると共
に、その駆動にサーボモータを用いるものであれば電流
を制御して衝撃を与えることなく停止させれば良いが、
脚式移動ロボットの場合には支持多角形の変化が大きい
ことから、本来的に姿勢が不安定であり、単に停止させ
るのみでは人や物などとの干渉を確実に回避することが
困難である。
来技術は据え付け型の産業ロボットの停止技術にかんす
ものであり、自律移動型のロボット、特に脚式移動ロボ
ットの場合は、それと同日に論じることはできない。即
ち、固定型のロボットであれば例えば上記した従来技術
の教えるところに従い、非常停止音声を認識させると共
に、その駆動にサーボモータを用いるものであれば電流
を制御して衝撃を与えることなく停止させれば良いが、
脚式移動ロボットの場合には支持多角形の変化が大きい
ことから、本来的に姿勢が不安定であり、単に停止させ
るのみでは人や物などとの干渉を確実に回避することが
困難である。
【０００４】従って、この発明の目的は、自律型の脚式
移動ロボットにおいて人や物などとの干渉を確実に回避
することができる様な脚式移動ロボットの非常停止制御
装置を提供することにある。
移動ロボットにおいて人や物などとの干渉を確実に回避
することができる様な脚式移動ロボットの非常停止制御
装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ためにこの発明は例えば請求項１項に示す如く、基体と
複数本の脚部とを有する脚式移動ロボットの非常停止制
御装置において、外界から発せられる非常停止信号を認
識する認識手段、認識された非常停止信号に従って前記
脚部の関節を駆動制御して歩行を停止させる制御手段を
備えると共に、前記制御手段は、非常停止信号が認識さ
れたときは、安定な姿勢にあるか否か判断し、減速して
安定な姿勢にあることが確認されて歩行を停止する様に
構成した。
ためにこの発明は例えば請求項１項に示す如く、基体と
複数本の脚部とを有する脚式移動ロボットの非常停止制
御装置において、外界から発せられる非常停止信号を認
識する認識手段、認識された非常停止信号に従って前記
脚部の関節を駆動制御して歩行を停止させる制御手段を
備えると共に、前記制御手段は、非常停止信号が認識さ
れたときは、安定な姿勢にあるか否か判断し、減速して
安定な姿勢にあることが確認されて歩行を停止する様に
構成した。
【０００６】
【作用】安定な姿勢にあることを確認して始めて非常停
止する様にしたことから、停止した後に姿勢を崩して人
や物などと接触する恐れがなく、確実に干渉を回避する
ことができる。
止する様にしたことから、停止した後に姿勢を崩して人
や物などと接触する恐れがなく、確実に干渉を回避する
ことができる。
【０００７】
【実施例】以下、脚式移動ロボットとして２足歩行のロ
ボットを例にとって、この発明の実施例を説明する。図
１はそのロボット１を全体的に示す説明スケルトン図で
あり、左右それぞれの脚部リンク２に６個の関節を備え
る（理解の便宜のために各関節をそれを駆動する電動モ
ータで示す）。該６個の関節は上から順に、腰の脚部回
旋用（ｚ軸まわり）の関節１０Ｒ，１０Ｌ（右側をＲ、
左側をＬとする。以下同じ）、腰のロール方向（ｘ軸ま
わり）の関節１２Ｒ，１２Ｌ、同ピッチ方向（ｙ軸まわ
り）の関節１４Ｒ，１４Ｌ、膝部のピッチ方向の関節１
６Ｒ，１６Ｌ、足首部のピッチ方向の関節１８Ｒ，１８
Ｌ、同ロール方向の関節２０Ｒ，２０Ｌとなっており、
その下部には後で述べるバネ機構を備えた足平２２Ｒ，
２２Ｌが取着されると共に、最上位には筐体（上体）２
４が設けられ、その内部にはロボットコントローラ２６
が格納される。また筐体２４の上部にはボックス２８が
設けられ、その内部には非常停止コントローラ３０が格
納される。
ボットを例にとって、この発明の実施例を説明する。図
１はそのロボット１を全体的に示す説明スケルトン図で
あり、左右それぞれの脚部リンク２に６個の関節を備え
る（理解の便宜のために各関節をそれを駆動する電動モ
ータで示す）。該６個の関節は上から順に、腰の脚部回
旋用（ｚ軸まわり）の関節１０Ｒ，１０Ｌ（右側をＲ、
左側をＬとする。以下同じ）、腰のロール方向（ｘ軸ま
わり）の関節１２Ｒ，１２Ｌ、同ピッチ方向（ｙ軸まわ
り）の関節１４Ｒ，１４Ｌ、膝部のピッチ方向の関節１
６Ｒ，１６Ｌ、足首部のピッチ方向の関節１８Ｒ，１８
Ｌ、同ロール方向の関節２０Ｒ，２０Ｌとなっており、
その下部には後で述べるバネ機構を備えた足平２２Ｒ，
２２Ｌが取着されると共に、最上位には筐体（上体）２
４が設けられ、その内部にはロボットコントローラ２６
が格納される。また筐体２４の上部にはボックス２８が
設けられ、その内部には非常停止コントローラ３０が格
納される。
【０００８】上記において腰関節は関節１０Ｒ（Ｌ），
１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）から構成され、また足関節
は、関節１８Ｒ（Ｌ），２０Ｒ（Ｌ）から構成される。
また、腰関節と膝関節との間は大腿リンク３２Ｒ，３２
Ｌで、膝関節と足関節との間は下腿リンク３４Ｒ，３４
Ｌで連結される。ここで、脚部リンク２は左右の足につ
いてそれぞれ６つの自由度を与えられ、歩行中にこれら
の６×２＝１２個の関節（軸）をそれぞれ適宜な角度に
駆動することで、足全体に所望の動きを与えることがで
き、任意に３次元空間を歩行することができる様に構成
される。先に述べた様に、上記した関節は電動モータか
らなり、更にはその出力を倍力する減速機などを備える
が、その詳細は先に本出願人が提案した出願（特願平１
−３２４２１８号、特開平３−１８４７８２号）などに
述べられており、それ自体はこの発明の要旨とするとこ
ろではないので、これ以上の説明は省略する。
１２Ｒ（Ｌ），１４Ｒ（Ｌ）から構成され、また足関節
は、関節１８Ｒ（Ｌ），２０Ｒ（Ｌ）から構成される。
また、腰関節と膝関節との間は大腿リンク３２Ｒ，３２
Ｌで、膝関節と足関節との間は下腿リンク３４Ｒ，３４
Ｌで連結される。ここで、脚部リンク２は左右の足につ
いてそれぞれ６つの自由度を与えられ、歩行中にこれら
の６×２＝１２個の関節（軸）をそれぞれ適宜な角度に
駆動することで、足全体に所望の動きを与えることがで
き、任意に３次元空間を歩行することができる様に構成
される。先に述べた様に、上記した関節は電動モータか
らなり、更にはその出力を倍力する減速機などを備える
が、その詳細は先に本出願人が提案した出願（特願平１
−３２４２１８号、特開平３−１８４７８２号）などに
述べられており、それ自体はこの発明の要旨とするとこ
ろではないので、これ以上の説明は省略する。
【０００９】図１に示すロボット１において、足首部に
は公知の６軸力センサ３６が設けられ、足平を介してロ
ボットに伝達されるｘ，ｙ，ｚ方向の力成分Ｆｘ，Ｆ
ｙ，Ｆｚとその方向まわりのモーメント成分Ｍｘ，Ｍ
ｙ，Ｍｚとを検出し、検出信号をロボットコントローラ
２６に送出する。また筐体上部のボックス２８には音セ
ンサ（マイクロフォン）３８が配置され、検出信号を前
記した非常停止コントローラ３０に送出する。
は公知の６軸力センサ３６が設けられ、足平を介してロ
ボットに伝達されるｘ，ｙ，ｚ方向の力成分Ｆｘ，Ｆ
ｙ，Ｆｚとその方向まわりのモーメント成分Ｍｘ，Ｍ
ｙ，Ｍｚとを検出し、検出信号をロボットコントローラ
２６に送出する。また筐体上部のボックス２８には音セ
ンサ（マイクロフォン）３８が配置され、検出信号を前
記した非常停止コントローラ３０に送出する。
【００１０】図２はロボットコントローラ２６の詳細を
示すブロック図であり、マイクロ・コンピュータを備え
ると共に、図１で図示を省略した多くのセンサからの検
出信号を入力する。それら検出信号は、デジタルインプ
ットユニット５０、Ａ／Ｄコンバータユニット５２、カ
ウンタユニット５４を介してマイクロ・コンピュータ内
に入力され、バス５６を介してＲＡＭ５８に送られる。
ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２に格納されている予め設定さ
れた歩行パターンを読み出して目標角度を算出し、その
目標値とエンコーダを介して検出された実際値とを読み
出して各関節の駆動に必要な制御値を算出し、Ｄ／Ａコ
ンバータユニット６４を介してサーボアンプに出力し、
各関節を駆動する電動モータを制御する。またＣＰＵ６
０は、デジタルアウトプットユニット６６を介してステ
ータスモニタなどを駆動制御する。
示すブロック図であり、マイクロ・コンピュータを備え
ると共に、図１で図示を省略した多くのセンサからの検
出信号を入力する。それら検出信号は、デジタルインプ
ットユニット５０、Ａ／Ｄコンバータユニット５２、カ
ウンタユニット５４を介してマイクロ・コンピュータ内
に入力され、バス５６を介してＲＡＭ５８に送られる。
ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２に格納されている予め設定さ
れた歩行パターンを読み出して目標角度を算出し、その
目標値とエンコーダを介して検出された実際値とを読み
出して各関節の駆動に必要な制御値を算出し、Ｄ／Ａコ
ンバータユニット６４を介してサーボアンプに出力し、
各関節を駆動する電動モータを制御する。またＣＰＵ６
０は、デジタルアウトプットユニット６６を介してステ
ータスモニタなどを駆動制御する。
【００１１】また図３は非常停止コントローラ３０の詳
細を示すブロック図であり、図示の構成を備える。この
制御においては、ロボット１と共同作業するオペレータ
を含む全員にある決まった音色（例えば、周波数４００
Ｈz 付近）を持つ笛を所持させておき、その笛が吹かれ
て音声信号がマイクロフォン（音センサ）３８に、ある
時間、所定以上の強度で入力されたとき、非常停止する
様にした。
細を示すブロック図であり、図示の構成を備える。この
制御においては、ロボット１と共同作業するオペレータ
を含む全員にある決まった音色（例えば、周波数４００
Ｈz 付近）を持つ笛を所持させておき、その笛が吹かれ
て音声信号がマイクロフォン（音センサ）３８に、ある
時間、所定以上の強度で入力されたとき、非常停止する
様にした。
【００１２】以下説明すると、マイクロフォン３８の出
力はアンプ７０で増幅され、図４に示す特性を備えたバ
ンドパスフィルタ７２で例えば４００Ｈz 付近の周波数
信号のみを通過させる。フィルタ出力は次段のＡ／Ｄコ
ンバータ７４を介して、ＣＰＵ７６、ＲＯＭ７８、ＲＡ
Ｍ８０、デジタルインプットユニット８２、デジタルア
ウトプットユニット８４からなるマイクロ・コンピュー
タに入力され、そこで入力信号がある一定のレベル以上
であり、一定時間以上継続したとき、デジタルアウトプ
ットユニット８４を介して前記したロボットコントロー
ラ２６に非常停止信号を出力する。尚、非常停止信号
は、デジタルインプットユニット８２に接続される非常
停止解除スイッチ８６（図１で図示省略）によりリセッ
トすることができる。
力はアンプ７０で増幅され、図４に示す特性を備えたバ
ンドパスフィルタ７２で例えば４００Ｈz 付近の周波数
信号のみを通過させる。フィルタ出力は次段のＡ／Ｄコ
ンバータ７４を介して、ＣＰＵ７６、ＲＯＭ７８、ＲＡ
Ｍ８０、デジタルインプットユニット８２、デジタルア
ウトプットユニット８４からなるマイクロ・コンピュー
タに入力され、そこで入力信号がある一定のレベル以上
であり、一定時間以上継続したとき、デジタルアウトプ
ットユニット８４を介して前記したロボットコントロー
ラ２６に非常停止信号を出力する。尚、非常停止信号
は、デジタルインプットユニット８２に接続される非常
停止解除スイッチ８６（図１で図示省略）によりリセッ
トすることができる。
【００１３】続いて、この制御装置の動作を説明する。
【００１４】図５は非常停止コントローラ３０の動作を
示すフロー・チャートであり、先ずＳ１０において設定
値（第１、第２比較基準値）をＲＯＭ７８から読み込
み、Ｓ１２に進んで非常停止解除スイッチ８６の出力を
読み込み、Ｓ１４に進んでスイッチがオンされているか
否か判断する。Ｓ１４でスイッチオフと判断されるとき
はＳ１６に進んでＡ／Ｄコンバータ７４の出力を入力
し、Ｓ１８に進んで設定値（第１の比較基準値）と比較
し、設定値より大きいと判断されるときはＳ２０に進ん
でカウント値をインクリメントすると共に、設定値より
小さいと判断されるときはＳ２２に進んでカウント値を
デクリメントする。
示すフロー・チャートであり、先ずＳ１０において設定
値（第１、第２比較基準値）をＲＯＭ７８から読み込
み、Ｓ１２に進んで非常停止解除スイッチ８６の出力を
読み込み、Ｓ１４に進んでスイッチがオンされているか
否か判断する。Ｓ１４でスイッチオフと判断されるとき
はＳ１６に進んでＡ／Ｄコンバータ７４の出力を入力
し、Ｓ１８に進んで設定値（第１の比較基準値）と比較
し、設定値より大きいと判断されるときはＳ２０に進ん
でカウント値をインクリメントすると共に、設定値より
小さいと判断されるときはＳ２２に進んでカウント値を
デクリメントする。
【００１５】次いでＳ２４に進んでカウント値を設定値
（第２の比較基準値）と比較し、設定値より大きいと判
断されるときはＳ２６に進んで非常停止フラグのビット
を１にセットする。次いでＳ２８に進んで非常停止フラ
グのビットが１にセットされているか否か判断し、１に
セットされていると判断されるときはＳ３０に進んでＨ
レベルの非常停止信号を出力すると共に、１にセットさ
れていないと判断されるときはＳ３２に進んでＬレベル
の非常停止信号を出力する（ここでＨレベルは非常停止
する、Ｌレベルは非常停止しないことを意味する）。次
いでＳ３４に進んでタイマ割り込み信号を待機し、割り
込み信号を受けたときはＳ１２に戻って以上の作業を繰
り返す。尚、Ｓ１４で非常停止解除スイッチオンと判断
されるときはＳ３６に進み、非常停止フラグが不要であ
るので、そのビットを０にリセットする。
（第２の比較基準値）と比較し、設定値より大きいと判
断されるときはＳ２６に進んで非常停止フラグのビット
を１にセットする。次いでＳ２８に進んで非常停止フラ
グのビットが１にセットされているか否か判断し、１に
セットされていると判断されるときはＳ３０に進んでＨ
レベルの非常停止信号を出力すると共に、１にセットさ
れていないと判断されるときはＳ３２に進んでＬレベル
の非常停止信号を出力する（ここでＨレベルは非常停止
する、Ｌレベルは非常停止しないことを意味する）。次
いでＳ３４に進んでタイマ割り込み信号を待機し、割り
込み信号を受けたときはＳ１２に戻って以上の作業を繰
り返す。尚、Ｓ１４で非常停止解除スイッチオンと判断
されるときはＳ３６に進み、非常停止フラグが不要であ
るので、そのビットを０にリセットする。
【００１６】次いで図６を参照してロボットコントロー
ラ２６の動作を説明すると、先ずＳ１００において装置
各部をイニシャライズした後、Ｓ１０２に進んで指令を
待機し、指令が入力されたときはＳ１０４に進んで歩行
するか否かを判断し、歩行すると判断されるときはＳ１
０６に進んで目的地を入力し、Ｓ１０８に進んで目的地
に到着したか否か判断する。そして目的地に到着してい
ないと判断されるときはＳ１１０に進んで非常停止信号
を読み込み、Ｓ１１２に進んでＨレベルにあるか否かか
ら非常停止信号が発せられているか否か判断し、非常停
止ではないと判断されるときはＳ１１４に進んで歩行動
作を行う。尚、これは前記した如く、予め設定された歩
行パターンから１２個の関節について時系列の目標角度
を算出し、サーボアンプを通じて各関節に配置した電動
モータを速度・位置制御することで行う。
ラ２６の動作を説明すると、先ずＳ１００において装置
各部をイニシャライズした後、Ｓ１０２に進んで指令を
待機し、指令が入力されたときはＳ１０４に進んで歩行
するか否かを判断し、歩行すると判断されるときはＳ１
０６に進んで目的地を入力し、Ｓ１０８に進んで目的地
に到着したか否か判断する。そして目的地に到着してい
ないと判断されるときはＳ１１０に進んで非常停止信号
を読み込み、Ｓ１１２に進んでＨレベルにあるか否かか
ら非常停止信号が発せられているか否か判断し、非常停
止ではないと判断されるときはＳ１１４に進んで歩行動
作を行う。尚、これは前記した如く、予め設定された歩
行パターンから１２個の関節について時系列の目標角度
を算出し、サーボアンプを通じて各関節に配置した電動
モータを速度・位置制御することで行う。
【００１７】他方、Ｓ１１２で非常停止と判断されると
きはＳ１１６に進み、安定姿勢にあるか否か判断する。
即ち、図示の２足歩行ロボットが安定に歩行するときは
静歩行であれば系の重心を支持脚足裏におく必要があ
る。また動歩行で例えばｚｍｐの概念を用いるものであ
れば、ｚｍｐが目標軌道を辿る様に制御しなければなら
ない。図７は着地の瞬間のｚｍｐの位置を示すものであ
るが、この様にｚｍｐの安定領域は片足支持期と両足支
持期とで大きく相違する。従って、ｚｍｐ軌道を制御し
て歩行させるときは、ロボットの重心と慣性力の合力
（路面反力）が集中荷重系において図示の安定領域にあ
る様に姿勢制御しなければならない。この様に、２足歩
行ロボットにあっては、特に片足支持期において姿勢が
不安定となる。
きはＳ１１６に進み、安定姿勢にあるか否か判断する。
即ち、図示の２足歩行ロボットが安定に歩行するときは
静歩行であれば系の重心を支持脚足裏におく必要があ
る。また動歩行で例えばｚｍｐの概念を用いるものであ
れば、ｚｍｐが目標軌道を辿る様に制御しなければなら
ない。図７は着地の瞬間のｚｍｐの位置を示すものであ
るが、この様にｚｍｐの安定領域は片足支持期と両足支
持期とで大きく相違する。従って、ｚｍｐ軌道を制御し
て歩行させるときは、ロボットの重心と慣性力の合力
（路面反力）が集中荷重系において図示の安定領域にあ
る様に姿勢制御しなければならない。この様に、２足歩
行ロボットにあっては、特に片足支持期において姿勢が
不安定となる。
【００１８】従って、Ｓ１１６では重心が支持脚足裏内
にある、ないしはｚｍｐ制御を行うものであればｚｍｐ
が安定領域にあるか否かを判断し、非常停止したとき停
止姿勢を保持できるか否か判断する。そして肯定される
ときは直ちにＳ１１８に進んで歩行を停止すると共に、
否定されるときはＳ１２０に進んで減速歩行をしつつＳ
１１６にループし、系の重心が足裏にあるなど安定な姿
勢に到達したと判断して始めてＳ１１８に進んで歩行を
停止する。
にある、ないしはｚｍｐ制御を行うものであればｚｍｐ
が安定領域にあるか否かを判断し、非常停止したとき停
止姿勢を保持できるか否か判断する。そして肯定される
ときは直ちにＳ１１８に進んで歩行を停止すると共に、
否定されるときはＳ１２０に進んで減速歩行をしつつＳ
１１６にループし、系の重心が足裏にあるなど安定な姿
勢に到達したと判断して始めてＳ１１８に進んで歩行を
停止する。
【００１９】この実施例は上記の如く構成したので、本
来的に姿勢が不安定な２足歩行の脚式移動ロボットにお
いて人や物などと干渉する恐れがあるとき確実に非常停
止させることができる。また所定周波数の信号音が所定
時間継続して発せられるとき非常停止する様にしたの
で、ノイズで誤動作することがないと共に、オペレータ
以外の人でも、また遠方からでも非常停止することがで
きる。即ち、歩行ロボットの様に移動機能のあるロボッ
トでは、ある決まった一人のオペレータのみが非常停止
させるのではなく、ロボットの移動範囲にいる複数の人
が遠方からでも非常停止できることが望ましいからであ
る。
来的に姿勢が不安定な２足歩行の脚式移動ロボットにお
いて人や物などと干渉する恐れがあるとき確実に非常停
止させることができる。また所定周波数の信号音が所定
時間継続して発せられるとき非常停止する様にしたの
で、ノイズで誤動作することがないと共に、オペレータ
以外の人でも、また遠方からでも非常停止することがで
きる。即ち、歩行ロボットの様に移動機能のあるロボッ
トでは、ある決まった一人のオペレータのみが非常停止
させるのではなく、ロボットの移動範囲にいる複数の人
が遠方からでも非常停止できることが望ましいからであ
る。
【００２０】図８はこの発明の第２の実施例を示す図６
と同様のフロー・チャートであり、第１実施例と相違す
る点は、Ｓ１１８の後にＳ２００を追加し、歩行停止し
た後、図９に示す様な低重心姿勢をとって姿勢の安定性
を高める様にした。これにより、ロボットは非常停止し
た後に長時間停止するときも、安定した姿勢で待機する
ことができる。尚、残余の構成は第１実施例と同様であ
る。
と同様のフロー・チャートであり、第１実施例と相違す
る点は、Ｓ１１８の後にＳ２００を追加し、歩行停止し
た後、図９に示す様な低重心姿勢をとって姿勢の安定性
を高める様にした。これにより、ロボットは非常停止し
た後に長時間停止するときも、安定した姿勢で待機する
ことができる。尚、残余の構成は第１実施例と同様であ
る。
【００２１】尚、上記において、非常停止コントローラ
をマイクロ・コンピュータで構成する例を示したが、ア
ンプ、フィルタ、シュミットトリガ回路、積分回路、な
どのアナログ回路で構成しても良い。
をマイクロ・コンピュータで構成する例を示したが、ア
ンプ、フィルタ、シュミットトリガ回路、積分回路、な
どのアナログ回路で構成しても良い。
【００２２】また、上記において、予め設定された歩行
データを用いて歩行する例を示したが、それに限られる
ものではなく、リアルタイムに歩行データを決定するも
のに応用しても良い。
データを用いて歩行する例を示したが、それに限られる
ものではなく、リアルタイムに歩行データを決定するも
のに応用しても良い。
【００２３】更に、上記において、２足歩行の脚式移動
ロボットを例にとって説明してきたが、それに限られる
ものではなく、３足以上の脚式移動ロボットにも妥当す
るものである。
ロボットを例にとって説明してきたが、それに限られる
ものではなく、３足以上の脚式移動ロボットにも妥当す
るものである。
【００２４】
【発明の効果】請求項１項にあっては、基体と複数本の
脚部とを有する脚式移動ロボットの非常停止制御装置に
おいて、外界から発せられる非常停止信号を認識する認
識手段、及び、認識された非常停止信号に従って前記脚
部の関節を駆動制御して歩行を停止させる制御手段を備
えると共に、前記制御手段は、非常停止信号が認識され
たときは、安定な姿勢にあるか否か判断し、減速して安
定な姿勢にあることが確認されて歩行を停止する様に構
成したので、非常のときにはロボットの歩行を安定な姿
勢で停止させることができ、人や物などとの干渉を確実
に回避することができる。
脚部とを有する脚式移動ロボットの非常停止制御装置に
おいて、外界から発せられる非常停止信号を認識する認
識手段、及び、認識された非常停止信号に従って前記脚
部の関節を駆動制御して歩行を停止させる制御手段を備
えると共に、前記制御手段は、非常停止信号が認識され
たときは、安定な姿勢にあるか否か判断し、減速して安
定な姿勢にあることが確認されて歩行を停止する様に構
成したので、非常のときにはロボットの歩行を安定な姿
勢で停止させることができ、人や物などとの干渉を確実
に回避することができる。
【００２５】請求項２項の装置にあっては、前記制御手
段は、歩行を停止した後、前記ロボットの重心位置が低
位となる姿勢をとる様に前記脚部の関節を駆動制御する
様に構成したので、非常停止のときのロボットの姿勢を
一層安定にすることができる。
段は、歩行を停止した後、前記ロボットの重心位置が低
位となる姿勢をとる様に前記脚部の関節を駆動制御する
様に構成したので、非常停止のときのロボットの姿勢を
一層安定にすることができる。
【００２６】請求項３項の装置にあっては、前記認識手
段は、所定周波数の音声信号が所定時間以上継続したと
き非常停止信号と認識する様に構成したので、ノイズで
誤動作することがないと共に、作業空間にいる人なら誰
でも遠方からでもロボットを非常停止させることができ
て作業空間でのロボットと人との共存の可能性を向上さ
せることができる。
段は、所定周波数の音声信号が所定時間以上継続したと
き非常停止信号と認識する様に構成したので、ノイズで
誤動作することがないと共に、作業空間にいる人なら誰
でも遠方からでもロボットを非常停止させることができ
て作業空間でのロボットと人との共存の可能性を向上さ
せることができる。
【図１】この発明に係る脚式移動ロボットの非常停止制
御装置を全体的に示す概略図である。
御装置を全体的に示す概略図である。
【図２】図１の中のロボットコントローラの詳細を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】図１の中の非常停止コントローラの詳細を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】図３の中のバンドパスフィルタの特性を示す特
性グラフ図である。
性グラフ図である。
【図５】図３の非常停止コントローラの動作を示すフロ
ー・チャートである。
ー・チャートである。
【図６】図２のロボットコントローラの動作を示すフロ
ー・チャートである。
ー・チャートである。
【図７】ロボットの着地の瞬間のｚｍｐの位置を示す説
明図である。
明図である。
【図８】この発明の第２実施例を示す図６に類似するフ
ロー・チャートである。
ロー・チャートである。
【図９】第２実施例でロボットのとる低姿勢を示す説明
図である。
図である。
１ 脚式移動ロボット（２足歩行ロボ
ット） ２ 脚部リンク １０Ｒ，１０Ｌ 脚部回旋用の関節 １２Ｒ，１２Ｌ 腰部のロール方向の関節 １４Ｒ，１４Ｌ 腰部のピッチ方向の関節 １６Ｒ，１６Ｌ 膝部のピッチ方向の関節 １８Ｒ，１８Ｌ 足首部のピッチ方向の関節 ２０Ｒ，２０Ｌ 足首部のロール方向の関節 ２２Ｒ，２２Ｌ 足平 ２４ 筐体 ２６ ロボットコントローラ ３０ 非常停止コントローラ ３８ 音センサ（マイクロフォン）
ット） ２ 脚部リンク １０Ｒ，１０Ｌ 脚部回旋用の関節 １２Ｒ，１２Ｌ 腰部のロール方向の関節 １４Ｒ，１４Ｌ 腰部のピッチ方向の関節 １６Ｒ，１６Ｌ 膝部のピッチ方向の関節 １８Ｒ，１８Ｌ 足首部のピッチ方向の関節 ２０Ｒ，２０Ｌ 足首部のロール方向の関節 ２２Ｒ，２２Ｌ 足平 ２４ 筐体 ２６ ロボットコントローラ ３０ 非常停止コントローラ ３８ 音センサ（マイクロフォン）
Claims (3)
- 【請求項１】 基体と複数本の脚部とを有する脚式移動
ロボットの非常停止制御装置において、 ａ．外界から発せられる非常停止信号を認識する認識手
段、及び、 ｂ．認識された非常停止信号に従って前記脚部の関節を
駆動制御して歩行を停止させる制御手段、を備えると共
に、前記制御手段は、非常停止信号が認識されたとき
は、安定な姿勢にあるか否か判断し、減速して安定な姿
勢にあることが確認されて歩行を停止する様に構成した
ことを特徴とする脚式移動ロボットの非常停止制御装
置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、歩行を停止した後、前
記ロボットの重心位置が低位となる姿勢をとる様に前記
脚部の関節を駆動制御する様に構成したことを特徴とす
る請求項１項記載の脚式移動ロボットの非常停止制御装
置。 - 【請求項３】 前記認識手段は、所定周波数の音声信号
が所定時間以上継続したとき非常停止信号と認識する様
に構成したことを特徴とする請求項１項または２項記載
の脚式移動ロボットの非常停止制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4155917A JP3026276B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 脚式移動ロボットの非常停止制御装置 |
| US08/065,197 US5369346A (en) | 1992-05-22 | 1993-05-20 | Emergency stop control system for mobile robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4155917A JP3026276B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 脚式移動ロボットの非常停止制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05318341A JPH05318341A (ja) | 1993-12-03 |
| JP3026276B2 true JP3026276B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=15616339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4155917A Expired - Fee Related JP3026276B2 (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 脚式移動ロボットの非常停止制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3026276B2 (ja) |
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-
1992
- 1992-05-22 JP JP4155917A patent/JP3026276B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-05-20 US US08/065,197 patent/US5369346A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| US5369346A (en) | 1994-11-29 |
| JPH05318341A (ja) | 1993-12-03 |
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