JP5177502B2 - アクチュエータおよびロボット - Google Patents
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- 駆動機構と、前記駆動機構と負荷との間に介在し、弾性特性及び減数特性のうち一方又は両方の特性を有する柔軟要素と、前記駆動機構の動きを制御することにより前記柔軟要素を介して前記負荷に作用させる力を制御する制御装置とを備えているアクチュエータであって、
前記制御装置が第1処理要素と第2処理要素とを備え、
前記第1処理要素が前記負荷に作用させる目標力と、前記負荷の実速度と、前記駆動機構および前記負荷のそれぞれの実位置と、前記柔軟要素の特性を表わす柔軟係数とに基づいて前記駆動機構の目標従動速度を設定し、
前記第2処理要素が前記負荷の目標速度である目標負荷速度と、前記第1処理要素により設定された前記目標従動速度との合成結果としての合成目標速度に基づいて駆動指令速度を設定し、
前記制御装置が前記第2処理要素により設定された前記駆動指令速度に基づいて前記駆動機構の駆動速度を制御することを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1記載のアクチュエータにおいて、
前記第2処理要素が、あらかじめ仕様で定められている前記アクチュエータの力の許容範囲と、前記駆動機構および前記負荷のそれぞれの実位置と、前記負荷の実速度と、前記柔軟係数とに基づいて前記駆動機構の駆動速度の許容範囲を設定した上で、前記合成目標速度が当該許容範囲に収まっているときは前記合成目標速度をそのまま前記駆動指令速度として設定する一方、前記合成目標速度が当該許容範囲に収まっていない場合には当該許容範囲に収まるように前記合成目標速度を修正することにより前記駆動指令速度を設定することを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1または2記載のアクチュエータにおいて、
前記第1処理要素が、前記負荷の目標位置と前記負荷の実位置との差に基づいて仮想的な弾性要素により生じる力を算出し、前記負荷に作用させる目標力に当該算出力を加算して補正した上で、当該補正後の前記目標力を用いて前記目標従動速度を設定することを特徴とするアクチュエータ。 - 請求項1〜3のうちいずれか1つに記載のアクチュエータにおいて、
前記負荷の行動計画を認識し、当該認識結果に基づいて前記目標負荷速度と前記目標従動速度との前記第2処理要素による合成比率を設定する合成比率設定要素を備えていることを特徴とするアクチュエータ。 - アクチュエータと、前記アクチュエータにより駆動されるリンクとを備えているロボットであって、
前記アクチュエータが、駆動機構と、前記駆動機構と負荷としての前記リンクとの間に介在し、弾性特性及び減数特性のうち一方又は両方の特性を有する柔軟要素と、前記駆動機構の動きを制御することにより前記柔軟要素を介して前記負荷に作用させる力を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が第1処理要素と第2処理要素とを備え、
前記第1処理要素が前記負荷に作用させる目標力と、前記負荷の実速度と、前記駆動機構および前記負荷のそれぞれの実位置と、前記柔軟要素の特性を表わす柔軟係数とに基づいて前記駆動機構の目標従動速度を設定し、
前記第2処理要素が前記負荷の目標速度である目標負荷速度と、前記第1処理要素により設定された前記目標従動速度との合成結果としての合成目標速度に基づいて駆動指令速度を設定し、
前記制御装置が前記第2処理要素により設定された前記駆動指令速度に基づいて前記駆動機構の駆動速度を制御することを特徴とするロボット。 - 請求項5記載のロボットにおいて、
前記ロボットの行動計画を認識し、当該認識結果に基づいて前記目標負荷速度と前記目標従動速度との前記第2処理要素による合成比率を設定する合成比率設定要素を備えていることを特徴とするロボット。
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