JP7289645B2 - リンク作動装置の制御装置および制御方法 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係るリンク作動装置100の制御装置140の機能ブロック図および制御装置140によって或る姿勢に制御されたリンク作動装置100の様子を併せて示す図である。
実施の形態1においては、アクチュエータの指令速度が初期値から変更されない場合について説明した。実施の形態2においては、先端部材の移動時間とアクチュエータの加速時間および減速時間の合計との大小関係によって指令速度を変更し、先端部材の移動時間を短縮する場合について説明する。
141 姿勢変更制御手段、142 指令変換部、143 同期制御部、144 個別制御部、145 位置制御部、146 指令実行手段、147 初期パラメータ生成部、148 判断・変更部、149 動作時間推定部、150 条件判定手段、151 パラメータ変更手段、152 パラメータ記憶部、153 位置記憶部、155 加減速時間設定手段。
Claims (9)
- リンク作動装置の制御装置であって、
前記リンク作動装置は、
先端部材が装着されるパラレルリンク機構と、
少なくとも3つのアクチュエータとを備え、
前記パラレルリンク機構は、
基端部材と、
前記基端部材および前記先端部材を接続し、前記先端部材の前記基端部材に対する姿勢を変更可能に構成され、前記少なくとも3つのアクチュエータによってそれぞれ駆動される少なくとも3つのリンク機構とを含み、
前記少なくとも3つのリンク機構の各々は、
前記基端部材に第1回転対偶部において回転可能に接続され、前記少なくとも3つのアクチュエータのうち対応するアクチュエータによって回転角度が変更される第1リンク部材と、
前記第1リンク部材に第2回転対偶部において回転可能に接続された第2リンク部材と、
前記第2リンク部材に第3回転対偶部において回転可能に接続された第3リンク部材と、
前記第3リンク部材に第4回転対偶部において回転可能に接続された第4リンク部材とを有し、
前記第1回転対偶部の回転中心軸と、前記第2回転対偶部の回転中心軸とは球面リンク中心点で交わり、
前記少なくとも3つのリンク機構の各第4リンク部材は、互いに第5回転対偶部において回転可能に接続され、
前記第5回転対偶部の回転中心軸は、前記球面リンク中心点を通り、
前記少なくとも3つのリンク機構のうちの1つのリンク機構の第4リンク部材は、前記第5回転対偶部において前記先端部材に固定され、
前記制御装置は、前記少なくとも3つのアクチュエータの各々の加速時間および減速時間を前記パラレルリンク機構の固有振動の周期に設定し、停止している前記少なくとも3つのアクチュエータの各回転速度を前記少なくとも3つのアクチュエータの各々に対応する特定速度まで前記加速時間をかけて加速した後、前記少なくとも3つのアクチュエータの各回転速度を前記特定速度から前記減速時間をかけて減速して停止させことにより、前記先端部材を移動させる、リンク作動装置の制御装置。 - 前記制御装置は、前記先端部材の座標を第1座標から第2座標へ変化させる場合、前記先端部材の座標が前記第1座標である場合の前記固有振動の第1周期に前記加速時間を設定するとともに、前記先端部材の座標が前記第2座標である場合の前記固有振動の第2周期に前記減速時間を設定する、請求項1に記載のリンク作動装置の制御装置。
- 前記制御装置は、前記第1周期および前記第2周期が予め保存された記憶部を含む、請求項2に記載のリンク作動装置の制御装置。
- 前記制御装置は、前記先端部材および前記球面リンク中心点の間の中心間距離と、前記中心間距離に対応し、かつ前記少なくとも3つのアクチュエータの回転角度が互いに等しい場合における前記固有振動の周期とが関連付けられて予め保存されている記憶部を含み、
前記先端部材の座標が前記第1座標である場合の前記中心間距離は第1距離であり、前記先端部材の座標が前記第2座標である場合の前記中心間距離は第2距離であり、
前記制御装置は、前記記憶部において前記第1距離に関連付けられている周期を用いて前記第1周期を算出するとともに、前記記憶部において前記第2距離に関連付けられている周期を用いて前記第2周期を算出する、請求項2に記載のリンク作動装置の制御装置。 - 前記制御装置は、前記先端部材の特定座標と前記特定座標に対応する前記固有振動の周期との対応関係が予め保存されている記憶部を含み、
前記制御装置は、前記対応関係を用いる補完計算により前記第1周期および前記第2周期を算出する、請求項2に記載のリンク作動装置の制御装置。 - 前記制御装置は、
前記特定速度の初期値に基づいて前記先端部材の動作時間を推定し、
前記動作時間が、前記加速時間と前記減速時間との合計時間に等しい場合、前記特定速度を維持し、
前記動作時間が前記加速時間よりも短い閾値時間よりも長く、かつ前記動作時間が前記合計時間よりも短い場合、前記特定速度を減少させ、
前記動作時間が前記閾値時間よりも短く、かつ前記動作時間が前記合計時間よりも短い場合、前記特定速度を維持し、
前記動作時間が前記合計時間より長い場合、前記特定速度を増加させる、請求項1~6のいずれか1項に記載のリンク作動装置の制御装置。 - 前記制御装置は、前記動作時間と前記合計時間との差の絶対値が0となるように前記特定速度を変更する、請求項7に記載のリンク作動装置の制御装置。
- リンク作動装置の制御方法であって、
前記リンク作動装置は、
先端部材が装着されるパラレルリンク機構と、
少なくとも3つのアクチュエータとを備え、
前記パラレルリンク機構は、
基端部材と、
前記基端部材および前記先端部材を接続し、前記先端部材の前記基端部材に対する姿勢を変更可能に構成され、前記少なくとも3つのアクチュエータによってそれぞれ駆動される少なくとも3つのリンク機構とを含み、
前記少なくとも3つのリンク機構の各々は、
前記基端部材に第1回転対偶部において回転可能に接続され、前記少なくとも3つのアクチュエータのうち対応するアクチュエータによって回転角度が変更される第1リンク部材と、
前記第1リンク部材に第2回転対偶部において回転可能に接続された第2リンク部材と、
前記第2リンク部材に第3回転対偶部において回転可能に接続された第3リンク部材と、
前記第3リンク部材に第4回転対偶部において回転可能に接続された第4リンク部材とを有し、
前記第1回転対偶部の回転中心軸と、前記第2回転対偶部の回転中心軸とは球面リンク中心点で交わり、
前記少なくとも3つのリンク機構の各第4リンク部材は、互いに第5回転対偶部において回転可能に接続され、
前記第5回転対偶部の回転中心軸は、前記球面リンク中心点を通り、
前記少なくとも3つのリンク機構のうちの1つのリンク機構の第4リンク部材は、前記第5回転対偶部において前記先端部材に固定され、
前記リンク作動装置の制御方法は、
前記少なくとも3つのアクチュエータの各々の加速時間および減速時間を前記パラレルリンク機構の固有振動の周期に設定するステップと、
停止している前記少なくとも3つのアクチュエータの各回転速度を前記少なくとも3つのアクチュエータの各々に対応する特定速度まで前記加速時間をかけて加速した後、前記少なくとも3つのアクチュエータの各回転速度を前記特定速度から前記減速時間をかけて減速して停止させことにより、前記先端部材を移動させるステップとを含む、リンク作動装置の制御方法。
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