JPH01121186A - マスタ・スレーブマニピユレータの制御装置 - Google Patents
マスタ・スレーブマニピユレータの制御装置Info
- Publication number
- JPH01121186A JPH01121186A JP28006887A JP28006887A JPH01121186A JP H01121186 A JPH01121186 A JP H01121186A JP 28006887 A JP28006887 A JP 28006887A JP 28006887 A JP28006887 A JP 28006887A JP H01121186 A JPH01121186 A JP H01121186A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manipulator
- master
- slave
- slave manipulator
- force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はマスタ・スレーブ形式のマニピュレータの操作
性向上に好適な制御装置に関する。
性向上に好適な制御装置に関する。
［従来の技術］
マニピュレータには、入力レバーの位置に見合った速度
でスレーブマニピュレータが動く、いわゆるジョイステ
ィック形マニピュレータと、入力装置であるマスタマニ
ピュレータの位置にスレーブマニピュレータの位置が対
応するように動く、いわゆるマスタ・スレーブマニピュ
レータとがある。
でスレーブマニピュレータが動く、いわゆるジョイステ
ィック形マニピュレータと、入力装置であるマスタマニ
ピュレータの位置にスレーブマニピュレータの位置が対
応するように動く、いわゆるマスタ・スレーブマニピュ
レータとがある。
［発明が解決しようとする問題点〕
ジョイスティック形マニピュレータは、入力レバーの位
置とスレーブマニピュレータの速度が対応するので、操
作者は小さい動作でスレーブマニピュレータを大粗く移
動することが可能であるが、スレーブマニピュレータの
正確な位置決めや、精細な動作を行うことができない。
置とスレーブマニピュレータの速度が対応するので、操
作者は小さい動作でスレーブマニピュレータを大粗く移
動することが可能であるが、スレーブマニピュレータの
正確な位置決めや、精細な動作を行うことができない。
他方、マスタ・スレーブマニピュレータは入力装置であ
るマスタマニピュレータの位置とスレーブマニピュレー
タの位置が対応するので、スレーブマニピュレータの正
確な位置決めや、精細な動作を行うことができるが、ス
レーブマニピュレータを大きく移動させる場合は操作者
が大きい動作を行う必要がある。
るマスタマニピュレータの位置とスレーブマニピュレー
タの位置が対応するので、スレーブマニピュレータの正
確な位置決めや、精細な動作を行うことができるが、ス
レーブマニピュレータを大きく移動させる場合は操作者
が大きい動作を行う必要がある。
このように、従来のマニピュレータはそれぞれに問題点
を有していた。
を有していた。
本発明の目的はマスタマニピュレータの位置にスレーブ
マニピュレータの速度または位置を対応させるように切
換えることのできるマスタ・スレーブマニピュレータの
制御装置を提供することにある。
マニピュレータの速度または位置を対応させるように切
換えることのできるマスタ・スレーブマニピュレータの
制御装置を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明のマスタ・スレーブマニピュレータの制御装置は
マスタマニピュレータと、スレーブマニピュレータと、
マスタマニピュレータに加わる力を検出する力検出器と
、マスタマニピュレータの位置決め装置と、スレーブマ
ニピュレータの位置決め装置とを備えるマスタ・スレー
ブマニピュレータにおいて、入力信号の積分値を前記マ
スタマニピュレータの位置決め装置及びスレーブマニピ
ュレータの位置決め装置への指令値として出力するマス
タ・スレーブ演算回路と、入力信号に比例した値をマス
タマニピュレータの位置決め装置への指令値として出力
し且つ入力信号の積分値をスレーブマニピュレータの位
置決め装置への指令値として出力するジョイスティック
演算回路と、前記の力検出器からの力信号を前記両演算
回路のどちらか一方に入力信号として切換え接続する切
換手段とを具備したことを特徴とする。
マスタマニピュレータと、スレーブマニピュレータと、
マスタマニピュレータに加わる力を検出する力検出器と
、マスタマニピュレータの位置決め装置と、スレーブマ
ニピュレータの位置決め装置とを備えるマスタ・スレー
ブマニピュレータにおいて、入力信号の積分値を前記マ
スタマニピュレータの位置決め装置及びスレーブマニピ
ュレータの位置決め装置への指令値として出力するマス
タ・スレーブ演算回路と、入力信号に比例した値をマス
タマニピュレータの位置決め装置への指令値として出力
し且つ入力信号の積分値をスレーブマニピュレータの位
置決め装置への指令値として出力するジョイスティック
演算回路と、前記の力検出器からの力信号を前記両演算
回路のどちらか一方に入力信号として切換え接続する切
換手段とを具備したことを特徴とする。
［作 用コ
切換手段により、マスタマニピュレータに操作者が加え
た力をマスタ・スレーブ演算回路に接続すると、マスタ
マニピュレータとスレーブマニピュレータは全く同じ動
きをし、操作者が手を離すと、力が；になるので、マス
タマニピュレータおよびスレーブマニピュレータはいず
れもその時の夫々の位置を保持する。すなわち、マスタ
マニピュレータとスレーブマニピュレータの位置が対応
するので、スレーブマニピュレータの正確な位置決めや
、精細な動作を行うことができる。
た力をマスタ・スレーブ演算回路に接続すると、マスタ
マニピュレータとスレーブマニピュレータは全く同じ動
きをし、操作者が手を離すと、力が；になるので、マス
タマニピュレータおよびスレーブマニピュレータはいず
れもその時の夫々の位置を保持する。すなわち、マスタ
マニピュレータとスレーブマニピュレータの位置が対応
するので、スレーブマニピュレータの正確な位置決めや
、精細な動作を行うことができる。
また、切換手段により、マスタマニピュレータに操作者
が加えた力をジョイスティック演算回路に接続すると、
マスタマニピュレータは操作者が加えた力に比例した位
置になり、他方、スレーブマニピュレータは上記力に比
例した速度で動き、操作者が手を離すと、力が；になる
ので、マスタマニピュレータは切換手段で切換えた時点
の元の位置に戻り、スレーブマニピュレータは手を離し
た時点の位置を保持する。すなわち、操作者は小さい動
作でスレーブマニピュレータを大きく移動させることが
できる。
が加えた力をジョイスティック演算回路に接続すると、
マスタマニピュレータは操作者が加えた力に比例した位
置になり、他方、スレーブマニピュレータは上記力に比
例した速度で動き、操作者が手を離すと、力が；になる
ので、マスタマニピュレータは切換手段で切換えた時点
の元の位置に戻り、スレーブマニピュレータは手を離し
た時点の位置を保持する。すなわち、操作者は小さい動
作でスレーブマニピュレータを大きく移動させることが
できる。
［実 施 例コ
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第１図は本発明の制御装置を備えたマスタ・スレーブマ
ニピュレータの実施例を示すもので、この図において、
１はマスタマニピュレータ、２はマスタマニピュレータ
１を駆動するアクチュエータ、３はマスタマニピュレー
タ１の先端に操作者が加えた力を検出する力検出器、４
は操作者が握るグリッパ、５はスレーブマニピュレータ
、６はスレーブマニピュレータを駆動するアクチュエー
タ、７はエンドエフェクタ、８は本発明に係る制御装置
、９はスイッチ、１０はマスタマニピュレータの位置決
め装置、１１はスレーブマニピュレータの位置決め装置
である。
ニピュレータの実施例を示すもので、この図において、
１はマスタマニピュレータ、２はマスタマニピュレータ
１を駆動するアクチュエータ、３はマスタマニピュレー
タ１の先端に操作者が加えた力を検出する力検出器、４
は操作者が握るグリッパ、５はスレーブマニピュレータ
、６はスレーブマニピュレータを駆動するアクチュエー
タ、７はエンドエフェクタ、８は本発明に係る制御装置
、９はスイッチ、１０はマスタマニピュレータの位置決
め装置、１１はスレーブマニピュレータの位置決め装置
である。
前述した制御装置８の一例の構成を第２図を用いて説明
する。１２はマスタ・スレーブ演算回路であり、係数器
１３と積分器１４とから構成されている。１５はジョイ
スティック演算回路であり、係数器１６と積分器１７か
ら構成されている。１８は力検出器３からの力信号をス
イッチ９の信号によりマスタ・スレーブ演算回路１２ま
たはジョイスティック演算回路１５へ接続する切換器、
１９はマスタ・スレーブ演算回路１２からの出力信号１
２１とジョイスティック演算回路１５の係数器１６から
の出力信号１５１とを加える加算器であり、その加算し
た信号はマスタマニピュレータの位置決め装置１０へ出
力される。２０はマスタ・スレーブ演算回路１２からの
出力信号１２２とジョイスティック演算回路１５からの
出力信号１５２とを加える加算器であり、その加算した
信号はスレーブマニピュレータの位置決め装置１１へ出
力される。
する。１２はマスタ・スレーブ演算回路であり、係数器
１３と積分器１４とから構成されている。１５はジョイ
スティック演算回路であり、係数器１６と積分器１７か
ら構成されている。１８は力検出器３からの力信号をス
イッチ９の信号によりマスタ・スレーブ演算回路１２ま
たはジョイスティック演算回路１５へ接続する切換器、
１９はマスタ・スレーブ演算回路１２からの出力信号１
２１とジョイスティック演算回路１５の係数器１６から
の出力信号１５１とを加える加算器であり、その加算し
た信号はマスタマニピュレータの位置決め装置１０へ出
力される。２０はマスタ・スレーブ演算回路１２からの
出力信号１２２とジョイスティック演算回路１５からの
出力信号１５２とを加える加算器であり、その加算した
信号はスレーブマニピュレータの位置決め装置１１へ出
力される。
第３図は以上の実施例におけるマスタ・スレーブマニピ
ュレータの動作のタイムチャートを示したもので、第３
図（ｉ）はスイッチ９を切換えて、力信号をマスタ・ス
レーブ演算回路１２に人力した場合であり、第３図（ｉ
ｆ）は力信号をジョイスティック演算回路１５に入力し
た場合であり、（ａ）は力信号を、（ｂ）はマスタマニ
ピュレータの動きを、（Ｃ）はスレーブマニピュレータ
の動きを示したものである。
ュレータの動作のタイムチャートを示したもので、第３
図（ｉ）はスイッチ９を切換えて、力信号をマスタ・ス
レーブ演算回路１２に人力した場合であり、第３図（ｉ
ｆ）は力信号をジョイスティック演算回路１５に入力し
た場合であり、（ａ）は力信号を、（ｂ）はマスタマニ
ピュレータの動きを、（Ｃ）はスレーブマニピュレータ
の動きを示したものである。
次に上述した本発明の実施例の動作を、第１図〜第３図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
まず、スイッチ９により、第２図に示すように力信号が
マスタ・スレーブ演算回路１２に入力されている場合に
ついて説明する。この状態において、操作者がグリップ
４を持って第３図（ｉ）の（ａ） に示すように、力
を時刻ｔ。から徐々に大きくし、そして、ｔｌからｔ２
の間一定にし、ｔ３で７に戻すような動作を行うと、マ
スタ・スレーブ演算回路１２では力信号にある係数をか
けた値を積分した値１２１，１２２をマスタマニピュレ
ータの位置決め装置１０及びスレーブマニピュレータの
位置決め装置１１へ指令値として出力する。そして、そ
れぞれの位置決め装置１０．１１は、この指令値にマス
タマニピュレータの位置およびスレーブマニピュレータ
の位置が追従するようにアクチュエータ２．６を制御す
る。なお、第１図において、１０１，１１１はアクチュ
エータ駆動信号、１０２．１１２はマニピュレータの位
置フィードバック信号である。このような制御を行うこ
とにより、マスタマニピュレータ１及びスレーブマニピ
ュレータ５は第３図（ｉ） に示すような動作を行い
、それぞれ、Ｍｌ、Ｓｌの位置に停止する。
マスタ・スレーブ演算回路１２に入力されている場合に
ついて説明する。この状態において、操作者がグリップ
４を持って第３図（ｉ）の（ａ） に示すように、力
を時刻ｔ。から徐々に大きくし、そして、ｔｌからｔ２
の間一定にし、ｔ３で７に戻すような動作を行うと、マ
スタ・スレーブ演算回路１２では力信号にある係数をか
けた値を積分した値１２１，１２２をマスタマニピュレ
ータの位置決め装置１０及びスレーブマニピュレータの
位置決め装置１１へ指令値として出力する。そして、そ
れぞれの位置決め装置１０．１１は、この指令値にマス
タマニピュレータの位置およびスレーブマニピュレータ
の位置が追従するようにアクチュエータ２．６を制御す
る。なお、第１図において、１０１，１１１はアクチュ
エータ駆動信号、１０２．１１２はマニピュレータの位
置フィードバック信号である。このような制御を行うこ
とにより、マスタマニピュレータ１及びスレーブマニピ
ュレータ５は第３図（ｉ） に示すような動作を行い
、それぞれ、Ｍｌ、Ｓｌの位置に停止する。
次に、この状態からスイッチ９を切換えて、力信号をジ
ョイスティック演算回路１５に入力し、第３図（ｉｔ）
の（ａ）のように操作者が力を加えると、マスタマニピ
ュレータ１は力に比例した位置指令値により動作するた
め一旦位置Ｍ１から移動し再び力を零に戻した時刻ｔ＋
３では位置Ｍ１に戻る。ところが、スレーブマニピュレ
ータ５は力を積分した位置指令値により動作するため、
位置Ｓ１から移動し、力を零に戻した時刻ｔ”３ではＳ
２の位置で停止する。
ョイスティック演算回路１５に入力し、第３図（ｉｔ）
の（ａ）のように操作者が力を加えると、マスタマニピ
ュレータ１は力に比例した位置指令値により動作するた
め一旦位置Ｍ１から移動し再び力を零に戻した時刻ｔ＋
３では位置Ｍ１に戻る。ところが、スレーブマニピュレ
ータ５は力を積分した位置指令値により動作するため、
位置Ｓ１から移動し、力を零に戻した時刻ｔ”３ではＳ
２の位置で停止する。
以上の説明では、理解しやすいようにマスク及びスレー
ブマニピュレータを１軸のものとして説明したが１軸以
上のマニピュレータの場合においても座標変換を用いる
ことにより、本発明は成立する。
ブマニピュレータを１軸のものとして説明したが１軸以
上のマニピュレータの場合においても座標変換を用いる
ことにより、本発明は成立する。
また、スレーブマニピュレータに加わっている力をマス
タマニピュレータにフィードバックする、いわゆるパイ
ラテラル・マスタ・スレーブマニピュレータの場合にお
いても本発明は成立する。
タマニピュレータにフィードバックする、いわゆるパイ
ラテラル・マスタ・スレーブマニピュレータの場合にお
いても本発明は成立する。
［発明の効果コ
本発明によれば、切換手段の操作だけで簡単にジョイス
ティック形マニピュレータとマスタ・スレーブ型マニピ
ュレータに切換えることができるので、スレーブマニピ
ュレータの正確な位置決めや精細な動作を行なったり、
操作者の小さい動作でスレーブマニピュレータを大きく
動かしたりすることができるので、マスタ・スレーブマ
ニピュレータの操作性が非常に向上する。
ティック形マニピュレータとマスタ・スレーブ型マニピ
ュレータに切換えることができるので、スレーブマニピ
ュレータの正確な位置決めや精細な動作を行なったり、
操作者の小さい動作でスレーブマニピュレータを大きく
動かしたりすることができるので、マスタ・スレーブマ
ニピュレータの操作性が非常に向上する。
第１図は本発明の制御装置を備えたマスタ・スレーブマ
ニピュレータの実施例の構成を示す図、第２図は第１図
中の制御装置８の一例の構成を示す図、第３図Ｄ） 、
（ｉｆ）は同実施例におけるマスタ・スレーブマニピ
ュレータの動作のタイムチャートを示す図である。 １・・・マスタマニピュレータ ３・・・力検出器 ５・・・スレーブマニピュレータ ８・・・制御装置 ９・・・スイッチ１０・・
・マスタマニピュレータの位置決め装置１１・・・スレ
ーブマニピュレータの位置決め装置１２・・・マスタ・
スレーブ演算回路 １５・・・ジョイスティック演算回路 １８・・・切換器 ノ 第１図
ニピュレータの実施例の構成を示す図、第２図は第１図
中の制御装置８の一例の構成を示す図、第３図Ｄ） 、
（ｉｆ）は同実施例におけるマスタ・スレーブマニピ
ュレータの動作のタイムチャートを示す図である。 １・・・マスタマニピュレータ ３・・・力検出器 ５・・・スレーブマニピュレータ ８・・・制御装置 ９・・・スイッチ１０・・
・マスタマニピュレータの位置決め装置１１・・・スレ
ーブマニピュレータの位置決め装置１２・・・マスタ・
スレーブ演算回路 １５・・・ジョイスティック演算回路 １８・・・切換器 ノ 第１図
Claims (1)
- マスタマニピュレータと、スレーブマニピュレータと、
マスタマニピュレータに加わる力を検出する力検出器と
、マスタマニピュレータの位置決め装置と、スレーブマ
ニピュレータの位置決め装置とを備えるマスタ・スレー
ブマニピュレータにおいて、入力信号の積分値を前記マ
スタマニピュレータの位置決め装置及びスレーブマニピ
ュレータの位置決め装置への指令値として出力するマス
タ・スレーブ演算回路と、入力信号に比例した値をマス
タマニピュレータの位置決め装置への指令値として出力
し且つ入力信号の積分値をスレーブマニピュレータの位
置決め装置への指令値として出力するジョイスディック
演算回路と、前記の力検出器からの力信号を前記両演算
回路のどちらか一方に入力信号として切換え接続する切
換手段とを具備したことを特徴とするマスタ・スレーブ
マニピュレータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62280068A JP2548241B2 (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | マスタ・スレーブマニピユレータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62280068A JP2548241B2 (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | マスタ・スレーブマニピユレータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01121186A true JPH01121186A (ja) | 1989-05-12 |
| JP2548241B2 JP2548241B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=17619854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62280068A Expired - Lifetime JP2548241B2 (ja) | 1987-11-05 | 1987-11-05 | マスタ・スレーブマニピユレータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548241B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01240286A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-25 | Toshiba Corp | 操作装置 |
| JPH06195127A (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-15 | Agency Of Ind Science & Technol | マニピュレータのハイブリッド遠隔制御装置 |
| JP2009282720A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Nagaoka Univ Of Technology | 操作方法および操作装置 |
| WO2023074332A1 (ja) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | 慶應義塾 | マスタ・スレーブシステム、制御装置、制御方法及びプログラム |
-
1987
- 1987-11-05 JP JP62280068A patent/JP2548241B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01240286A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-25 | Toshiba Corp | 操作装置 |
| JPH06195127A (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-15 | Agency Of Ind Science & Technol | マニピュレータのハイブリッド遠隔制御装置 |
| JP2009282720A (ja) * | 2008-05-21 | 2009-12-03 | Nagaoka Univ Of Technology | 操作方法および操作装置 |
| WO2023074332A1 (ja) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | 慶應義塾 | マスタ・スレーブシステム、制御装置、制御方法及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2548241B2 (ja) | 1996-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5021969A (en) | Manipulator operating apparatus | |
| JPS59157715A (ja) | ロボツトの直接教示方法 | |
| JPH0596477A (ja) | マスタスレーブマニピユレータの制御方法 | |
| JP2610956B2 (ja) | マスタスレーブマニピュレータ | |
| JPH06250728A (ja) | ロボットの直接教示装置 | |
| JPH01121186A (ja) | マスタ・スレーブマニピユレータの制御装置 | |
| JPH05329784A (ja) | マスタ・スレーブロボットの制御方式 | |
| JPH03123907A (ja) | ロボットの直接教示装置及び直接教示方法 | |
| JP2656584B2 (ja) | マスタスレーブマニピュレータの制御装置 | |
| CN113021344A (zh) | 一种主从异构型遥操作机器人工作空间映射方法 | |
| JP2698646B2 (ja) | マニピュレータ操作装置 | |
| JPH06138945A (ja) | マスタスレーブマニピュレータの制御装置 | |
| JPH0351556B2 (ja) | ||
| JPS5929395B2 (ja) | マスタ・スレ−ブ形サ−ボマニピユレ−タ | |
| JPH0810520Y2 (ja) | マスタ／スレ−ブ型サ−ボマニピユレ−タのインデツクス制御装置 | |
| JP2006102866A (ja) | マスタスレーブマニピュレータの制御装置 | |
| JPH0631664A (ja) | 倣い制御ロボットの制御装置 | |
| JPS59350B2 (ja) | マスタ・スレ−プ形サ−ボ・マニピユレ−タ | |
| JPS6293709A (ja) | ロボツトの制御装置 | |
| SU987573A1 (ru) | Устройство дл управлени копирующим манипул тором | |
| JPH04164580A (ja) | バイラテラルマニプレータの反力補正方法 | |
| JPS6171985A (ja) | 操縦型マニプレ−タの汎用マスタ操作部 | |
| JP2550648B2 (ja) | マスタ・スレーブマニピュレータの制御方法 | |
| JPH04354680A (ja) | 同構造型マスタスレーブアームロボット | |
| JPS6195886A (ja) | 操縦型マニプレ−タの制御方式 |