JPH04158414A - サーボ機構を備えた機械装置およびサーボ機構を備えた機械装置の作動制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は作動制御系にサーボ機構を備えた機械装置に係
り、特に機械装置の作動を、その作動値と目標値との偏
差に応じて制御することが出来、それによって、高速、
高精度で且つ安定性に優れた作動等を実現せしめ得る技
術に関するものである。

（背景技術） 従来から、高精度な作動が要求される機械装置、例えば
産業用ロボットや工作機械などにおいては、作動制御系
にサーボ機構を採用し、その位置や角度等の作動量をフ
ィードバック制御することが行なわれてきているが、特
に、近年では、生産サイクルの向上等の目的のために、
作動精度に加えて、その作動の高速性が要求されるよう
になってきている。

ところで、このようなサーボ機構を用いた作動制御系に
おいて、機械の作動を高速且つ高精度に制御するために
は、通常、入力値（目標値）と出力値（作動値）との偏
差を、大きく評価する必要があり、その具体的な方法と
しては、入出力ゲインを大きく設定する方法やフィード
バックゲインを大きく設定する方法、或いはそれらの両
者を共に大きく設定する方法の、三つが考えられる。

ところが、これら何れの方法にあっても、偏差に対して
出力値が敏感となる状態を作り出すものであり、そのた
めに、偏差の僅かの変化に対して出力値が過大に反応し
てしまい、該出力値が、入力価に達した後も安定に至ら
ず恒常的な振動状態を呈する等、不安定となり易い。そ
こで、この不安定さを解消するために、従来では、−ｇ
に、■入出力ゲインまたはフィードバックゲインを小さ
くしたり、■作動制御系に微分フィードバックを組み入
れ、機械装置の作動部位に及ぼされる駆動力を、作動速
度に応じて制御したり、或いは■機械装置に対して油圧
ダンパや粘性ダンパを装着して、作動部位に減衰力を及
ぼすなどの手法が講ぜられている。

しかしながら、■の手法は、前記した機械装置の作動の
高速および高精度化に反することとなるために、望まし
くなく、また■の手法では、機械装置における制御系お
よび駆動系の構成乃至は構造が複雑化することに加えて
、駆動力を制御するだけでは、出力値の充分な安定化が
必ずしも達成され得ないという不具合を有していたので
ある。

更にまた、■の手法によれば、ダンパの減衰力を適当に
設定することにより、出力値の安定化は有利に達せられ
ることとなるが、通常、油圧ダンパ等では減衰係数が略
一定であって、得られる減衰力は速度に依存するために
、機械装置の作動速度が該ダンパにて減速されてしまい
、出力値の安定化が得られる一方で、作動速度が阻害さ
れてしまい高速化が望めなくなるという不具合を有して
いたのである。

（解決線Ｂ） ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として
為されたものであって、その解決課題とするところは、
機械装置の作動を、該機械装置の作動値とサーボ機構に
おける目標値との偏差に応じた任意のパターンで制御す
ることが出来、それによって、高速、高精度で且つ安定
性に優れた作動等も有利に実現せしめられ得るサーボ機
構を備えた機械装置およびサーボ機構を備えた機械装置
の作動制御方法を提供することにある。

（解決手段） そして、かかる課題を解決するために、本発明にあって
は、作動制御系にサーボ機構を備え、位置や角度等の作
動値が目標値となるようにフィードバック制御せしめら
れるサーボ機構を備えた機械装置において、印加電圧の
大きさに応じて粘度が変化せしめられる電気粘性流体を
用いて、該電気粘性流体の流動抵抗に基づいて減衰力を
得るようにした電気粘性流体式ダンパを、前記機械装置
に装着せしめて、前記サーボ機構において求められる該
機械装置の作動値と目標値との偏差に応じて、かかる機
械装置における作動部位に対して減衰力を及′ぼすよう
にしたことを、その特徴とするものである。

また、本発明にあっては、作動制御系にサーボ機構を備
えた機械装置において、位置や角度等の作動値が目標値
となるように、その作動をフィードバック制御せしめる
に際して、印加電圧の大きさに応じて粘度が変化せしめ
られる電気粘性流体を用いて、該電気粘性流体の流動抵
抗に基づいて減衰力を得るようにした電気粘性流体式ダ
ンパを、前記機械装置に装着せしめて、該電気粘性流体
式ダンパの減衰力を前記機械装置における作動部位に対
して及ぼすようにすると共に、前記サーボ機構において
求められる該機械装置の作動値と目標値との偏差に応じ
て、かかる電気粘性流体式ダンパに対する印加電圧を制
御せしめる、サーボ機構を備えた機械装置の作動制御方
法をも、その特徴とするものである。

（作用・効果） すなわち、このような本発明によれば、サーボ機構を備
えた機械装置において、その作動時に、電気粘性流体式
ダンパに対する印加電圧を、機械装置の作動値と目標値
との偏差に応じて制御することにより、該機械装置にお
ける作動部位に対して及ぼされる減衰力を、かかる偏差
に応じた任意のパターンで変化させることが出来るので
あり、それによって、かかる機械装置における作動特性
が可変とされ得るのである。

そして、それ故、例えば、機械装置の始動時には減衰力
を小さく設定することにより、作動の高速性を妨げない
ようにする一方、偏差が小さくなった時点で印加電圧を
増大させて大きな減衰力を及ぼして、作動安定化を図る
ことによって、機械装置の作動部位に対して、作動の高
速性および高精度性を阻害することなく、減衰力を効果
的に及ぼすことが可能となり、作動の安定化が有利に達
成され得ることとなるのである。

また、このような本発明にあっては、電気粘性流体式ダ
ンパに対する印加電圧を制御することによって、機械装
置における作動部位に及ぼされる減衰力を、偏差に応じ
て、任意のパターンで且つ優れた応答速度をもって、容
易に変化させることができるところから、各種機械装置
に要求される作動特性を高度に満足させることが可能と
なるのであり、極めて広い適用性を発揮し得るのである
。

（実施例） 以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の実施例について、図面を参照しつつ、詳細に説明す
ることとする。

先ず、第１図には、本発明をマニプレータ型産業ロボッ
トに対して適用したものの一具体例の構成が、モデル的
に示されている。かがるマニプレータは、支柱ｌＯによ
ってＺ軸方向に移動可能に支持された支持部材１２に対
して、旋回基台１４が、Ｚ軸と平行に延びるθ軸回りに
所定角度回動可能に支持されていると共に、該旋回基台
１４に対して、先端部材１６が、θ軸に直交するＲ方向
に移動可能に取り付けられており、更にこの先端部材１
６に対して、作用部材（エフェクタ）１８が、Ｒ方向と
平行に延びるβ軸回りに回動可能に取り付けられている
のであり、それによって、全体として４自由度の運動機
構を備えたマニプレータとして構成されている。

より詳細には、前記支柱ＩＯは、その基部において、図
示しない固定台に対して位置固定に支持されて、鉛直方
向に立設されている。また、該支柱１０には、その長手
方向に延びる駆動軸２０が回転可能に装着されており、
該駆動軸２０に対して、前記支持部材１２が、ねじ送り
構造をもって螺合されて支持せしめられている。そして
、かがる駆動軸２０が、駆動モータ２２にて回転駆動さ
れることにより、支持部材工２が、該駆動軸２゜の軸心
方向（Ｚ軸方向）に、ねじ送り機構にて往復移動せしめ
られるようになっているのである。

また、かかる支持部材１２は、Ｚ軸方向と平行に延びる
支持軸２４を備えており、この支持軸２４の軸心（θ軸
）回りに回動可能に、前記旋回基台１４が取り付けられ
、かがる支持部材１２にて支持されている。更に、この
支持軸２４には、スプロケット２６が相対回転不能に取
り付けられていると共に、該スプロケット２６に巻き掛
けられたチェーン２８の両端部が、それぞれ、空気の給
排によって伸縮作動せしめられる所謂マツキン弁型ゴム
人工筋構造とされたθ軸用アクチュエータ３０を介して
、旋回基台１４に接続固定されている。そして、これら
二つのθ軸用アクチュエータ３０．３０に対するエアー
の給排を、図示しないサーボバルブにて制御してチェー
ン２８を駆動することにより、旋回基台１４が、θ軸回
りに往復回動せしめられるようになっているのである。

さらに、このような旋回基台１４に対して、前記先端部
材１６が、ピン継手をもって連結された四本のリンク３
２にて構成された平行運動機構３４を介して取り付けら
れている。また、旋回基台１４には、駆動用チェーン４
０が、θ軸に直交する方向に所定距離を隔てて配された
スプロケット３６．３８間に跨って装着されており、一
方のスプロケット３６が、マツキン弁型ゴム人工筋構造
とされたＲ軸周アクチュエータ４４．４４にて駆動せし
められるチェーン４６にて回転駆動されることにより、
かかる駆動用チェーン４０が駆動せしめられるようにな
っている。

また、この駆動用チェーン４０には、移動台４２が取り
付けられ、該チェーン４０の動きに従って移動せしめら
れるようになっていると共に、かかる移動台４２の動き
が、リンク４８．４８にて構成されたパンタグラフ機構
５０を介して、前記平行運動機構３４に伝達せしめられ
るようになっている。

そして、それによって、二つのＲ軸周アクチュエータ４
４．４４に対するエアーの給排を、図示しないサーボバ
ルブ（５３）にて制御して駆動用チェーンを駆動し、移
動台４２を移動せしめることにより、この移動台４２の
動きに従って、先端部材１６がθ軸に直交する水平方向
（Ｒ方向）に往復移動せしめられるようになっているの
である。

なお、かかる先端部材１６は、パンタグラフ機構５０の
拡大機能によって、移動台４２の移動量の略４倍の距離
だけ、移動せしめられることとなる。

また、かかる先端部材１６には、その移動方向前方に突
出して、前記作用部材１８が装着されており、該先端部
材１６の移動方向（Ｒ方向）に平行なβ軸回りに回動可
能に支持されている。そして、先端部材１６に装着され
た駆動モータ５２にて、かかるβ軸回りに回動せしめら
れるようになっている。

それによって、かかるマニプレータにあっては、先端部
材１６にて支持された作用部材１８が、図示しない固定
台に対して、Ｚ軸方向への昇降移動、θ軸回りの旋回移
動、Ｒ方向への往復移動およびβ軸回りの回転移動によ
って、４つの自由度をもって移動可能とされているので
ある。

ところで、このような構造のマニプレータは、通常、作
用部材１８が目的とする所定の位置に導かれ得るように
、４自由度系における作動が、それぞれ、サーボ機構を
有する制御系によってフィードバック制御せしめられる
こととなるが、本実施例では、そのうち先端部材１６の
Ｒ方向への往復作動に関して、本発明に従うフィードバ
ック制御を行なう場合についてのみ、説明することとす
る。尤も、その他の自由度系における作動に対しても、
本発明に従い、同様な制御を実施することは、勿論可能
であり、またそれらのうちの適当な複数の或いは全ての
自由度系における作動に対して、同様な制御を実施する
ことも可能であることは、勿論である。

すなわち、上述の如き構造とされた、本実施例における
マニプレータにあっては、図示はされていないが、先端
部材Ｉ６を支持する平行運動機構３４を駆動し、かかる
先端部材１６をＲ方向に往復移動せしめる駆動系を構成
する、移動台４２を駆動するためのスプロケット３６に
対して、ポテンショメータ（９６）が装着されている。

そして、このポテンショメータにて、スプロケット３６
の回転位置を検出することにより、移動台４２、延いて
は該移動台４２に対してパンタグラフ機構５０および平
行運動機構３４にて連結された、前記先端部材１６のＲ
方向における位置が検知され得るようになっている。

そうして、第２図に示されているように、サーボバルブ
５３を制御せしめて、Ｒ軸周アクチュエータ４４．４４
に対する空気の給排を行なうことにより、先端部材１Ｇ
を目的とする位置に移動せしめるに際して、その作動時
に、前記ポテンショメータ９６にて検出された先端部材
１６の位置信号（作動値）が、制御系の入力側に帰還せ
しめられて、予め入力された目標信号（目標値）と比較
されることにより、サーボバルブ５３によるＲ軸周アク
チュエータ４４．４４に対する空気の給排、延いては先
端部材工６の作動が、フィードバック制御せしめられる
ようになっているのである。

更にまた、このような制御系を備えた、先端部材１６の
駆動系には、電気粘性流体式ダンパ５４が、装着されて
いる。かかる電気粘性流体式ダンパ５４は、第３図に、
その具体的な構造が示されているように、導電性材料に
て形成された円筒形状の筒体５６の両端部に、それぞれ
円盤形状の閉塞体５８．６０が取り付けられて、該筒体
５６の両側開口部が流体密に閉塞されることによって構
成された中空のハウジング６２を備えている。

また、該ハウジング６２を構成する筒体５６の内側には
、導電性材料にて形成された薄肉円筒形状の内側筒体６
４が、該筒体５６の内周面と所定距離、例えば２．５　
ｍ程度の距離を隔てて同心的に配置されており、ハウジ
ング６２内が、この内側筒体６４によって、内側のシリ
ンダ室６６と外側の円筒状空間６８とに仕切られている
。更に、この内側筒体６４の内周面には、絶縁性材料か
ら成るピストン７０が滑動可能に嵌合されており、該ピ
ストン７０にて、シリンダ室６６が二つの流体室７２．
７４に仕切られている。

一方、かかるピストン７０が嵌合された内側筒体６４の
外周面には、−条の帯状体７６が螺旋状に巻き付けられ
ており、これにより、内側筒体６４の外周面に一条の螺
旋溝７８が形成されている。

そして、かかる螺旋溝７８が、ハウジング６２を構成す
る筒体５６にて流体密に覆蓋されることによって、該螺
旋溝７８内に、シリンダ室６６の外側を取り巻くように
延びる螺旋状の空間が形成されているのであり、更に、
螺旋溝７８の両端部が、内側筒体６４に形成された通孔
８０．８２を通して、それぞれ前記流体室７２．７４内
に連通されていることにより、かかる螺旋状の空間によ
って、それら両流体室７２．７４を相互に連通ずる連通
路８４が形成されている。

また、かかる連通路８４および前記流体室７２゜７４の
内部には、それぞれ、所定の電気粘性流体が封入されて
いる。かかる電気粘性流体は、従来から公知のものであ
って、印加される電圧の大きさに応じて粘度が実質的に
変化する（一般には、外部電場の増大に伴って粘性が増
大する）ものであり、例えばケロシン、シリコーンオイ
ル等の溶媒中に、シリカゲル、セルロース等の超微粉末
を分散させて得られるもの等が知られている。

さらに、前記シリンダ室６６内に配されたピストン７０
には、その軸方向一方の側に向かって延び、ハウジング
６２を構成する閉塞体５８を貫通して外部に突出する作
用ロッド８６が、突設されていると共に、軸方向他方の
側にも、同様に、軸方向に延び、ハウジング６２を構成
する閉塞体６０を貫通して外部に突出するバランスロン
ド８８が、突設されている。そして、これによって、ピ
ストン７０がシリンダ室６６内を移動させられるとき、
ピストン７０にて隔てられた前記二つの流体室７２．７
４における容積変化量が、常に同じとなるようにされて
おり、封入された電気粘性流体の容積が全体として一定
に保たれるようになっているのである。

また一方、前記ハウジング６２を構成する閉塞体５８．
６０の内側面には、それぞれ、絶縁材料にて形成された
円板形状の絶縁板９０が装着されており、ハウジング６
２内に配された前記内側筒体６４の軸方向端部を、電気
絶縁性をもって支持するようになっている。即ち、それ
によって、かかる内側筒体６４が、ハウジング６２を構
成する筒体５６と、電気的に絶縁された状態で、対向位
置せしめられている。

そして、これら電気的に隔てられて配された内側筒体６
４と筒体５６とに対して、図示しない給電制御装置（９
８）が接続されて、それら両筒体６４．５６間、延いて
はそれら両筒体６４．５６にて挟まれた連通路８４内の
電気粘性流体に対して、所定の電圧が印加されるように
なっているのである。なお、筒体５６は、図示しない通
電ケーブルによって給電制御装置（９８）に接続される
一方、内側筒体６４は、閉塞体６０を貫通して配された
通電ケーブル９２を通じて、給電制御装置（９８）に接
続されることとなる。

すなわち、このような電気粘性流体式ダンパ５４にあっ
ては、ハウジング６２と作用ロンド８６との間に荷重が
入力されると、シリンダ室６６内をピストン７０が移動
させられて、流体室７２゜７４の一方の側から他方の側
に向かって、連通路８４を通じて、電気粘性流体が流動
させられるのであり、その結果、かかる連通路８４内を
流動する電気粘性流体の流動抵抗に基づいて、ピストン
７０の変位を抑制する方向に減衰力が発揮されることと
なるのである。

また、そこにおいて、かかる連通路８４内を流動する電
気粘性流体の流動抵抗は、該連通路８４を挟んで設けら
れた電極としての筒体５６と内側筒体６４との間に印加
される電圧の大きさに応じて該電気粘性流体の粘度を実
質的に変化させることにより、かかる粘度の増減に伴っ
て、増減せしめられることとなるのであり、それ故、得
られる減衰力を、印加電圧を調節することによって、制
御することができるのである。

そして、このような構造とされた電気粘性流体式ダンパ
５４は、第１図に示されているように、前述の如きマニ
プレータに対し、リンク９３，９３から成るパンタグラ
フ式のリンク機構９４を介して、旋回基台１４と移動台
４２との間に装着されており、該移動台４２のＲ方向へ
の移動に伴って、そのピストン７０がシリンダ室６６内
を移動せしめられるようになっている。即ち、それによ
って、マニプレータにおける移動台４２、延いては先端
部材１６のＲ方向への移動時に、該移動台４２に対して
、電気粘性流体式ダンパ５４による減衰力が、その移動
方向とは逆向きに及ぼされ得るようになっているのであ
る。なお、本実施例では、移動台４２の移動ストローク
が、リンク機構９４によって略１／２に縮小されて、電
気粘性流体式ダンパ５４に及ぼされるようになっている
。

さらに、このようにしてマニプレータに装着された電気
粘性流体式ダンパ５４にあっては、かかるマニプレータ
の作動制御に際して、前述の如きサーボ機構において求
められる、移動台４２の目標位置と作動位置との偏差の
大きさに応じて、その印加電圧が制御せしめられるよう
になっている。

より具体的には、第２図に示されているように、ポテン
ショメータ９６にて検出された先端部材１６の作動位置
と、予め入力された目標位置との偏差に応じて、電気粘
性流体式ダンパ５４に対する給電制御装置９８の作動が
制御せしめられて、該電気粘性流体式ダンパ５４に対す
る供給電圧の大きさが調節されることとなるのである。

そして、特に、本実施例においては、移動台４２の移動
初期には、電気粘性流体式ダンパ５４に対する印加電圧
が零若しくは小さく、一方移動台４２の移動終期には、
電気粘性流体式ダンパ５４に対する印加電圧が充分に大
きくなるように、先端部材１６の目標位置と作動位置の
偏差が小さくなるに従って、印加電圧が大きくなるよう
に、給電制御装置９８が機能せしめられるようになって
いる。

従って、このような制御系を有するマニプレータにおい
ては、先端部材１６を目標位置付近まで移動させる間は
、電気粘性流体式ダンパ５４による減衰力が殆ど及ぼさ
れることなく、充分な高速性をもって、移動台４２が駆
動せしめられることとなるのであり、一方、先端部材１
６が目標位置付近まで達した後は、電気粘性流体式ダン
パ５４による大きな減衰力が及ぼされることにより、該
先端部材１６が目標位置付近に達した後の位置制御の安
定化が図られ得るのであり、それによって、作動の高速
性および高精度性を、殆ど阻害することなく、作動の安
定化が、極めて有利に達成され得ることとなるのである
。

また、特に、かがるマニプレータにおいては、ダンパと
して、電気粘性流体式ダンパを用いたことにより、作動
系に及ぼされる減衰力の制御を、制御系における電気信
号に基づいて直接的に行なうことが出来るのであり、そ
れ故、先端部材１６の作動位置と目標位置との偏差に応
じて減衰力を制御することのできるダンパ機構が、簡単
な作動系および制御系の構成をもって、有利に実現され
得るという利点をも有しているのである。

因みに、上述の如き構造とされたマニプレータにおける
先端部材１６のＲ方向への作動特性を測定した結果を、
第４図に示すと共に、かがるマニプレータにおける先端
部材１６の作動を、電気粘性流体式ダンパを有しない、
従来の制御系によって制御せしめた場合の作動特性を測
定した結果を、比較例として、第５図に示すこととする
。

なお、かかる測定に際しては、何れの装置においても、
制御系全体におけるゲインを同一に設定し、同一の精度
が得られるようにした。また、先端部材Ｉ６の作動位置
は、該先端部材１６の全ストローク量：０〜８００１Ｉ
ｍに対応して、出力値が０〜５■の間で変化せしめられ
るポテンショメータ９６の出力値によって検出し、該ポ
テンショメータ９６の出力値がｌ■を示す地点から、２
■を示す地点まで、先端部材１６を移動せしめるに際し
ての作動特性を測定した。更に、本実施例におけるマニ
プレータの電気粘性流体式ダンパ５４としては、印加電
圧を０〜５ｋＶの範囲で変化させた際に減衰力が約０．
５〜６０ｋｇｆの範囲で変化せしめられるものを用い、
第４図に併せ示されている如き制御形態をもって、先端
部材１６の目標位置と作動位置との偏差の減少に応じて
、印加電圧を０〜４ｋＶの範囲で略二次関数的に増大さ
せた。

また、比較例としては、作動制御系に微分フィードバッ
クを組み入れ、且つその微分フィードバック量を零に設
定した場合の作動特性の測定結果を、第５図（ａ）に、
またかかる微分フィードバック量を最大に設定した場合
の作動特性の測定結果を、第５図（ｂ）に、それぞれ示
すと共に、減衰係数の制御が不能の従来の油圧ダンパを
装着せしめた場合の作動特性の測定結果を、第５図（Ｃ
）に示すこととする。

これらの測定結果から明らかなように、作動制御系に微
分フィードバック系を組み込み、そのフィードバック量
を零に設定した場合には、約０，６秒で目標位置に達す
るが、その後にも、充分な位置安定性が得られず、恒常
的な振動を呈することとなり、また、かかるフィードバ
ック量を最大に設定した場合には、目標位置に達した後
の位置安定性は得られるものの、目標位置に達するまで
２秒以上を要し、充分な作動速度が得られず、更に、油
圧ダンパを装着した場合には、目標位置に達した後の位
置安定性は得られるが、目標位置に達するまで約１．２
秒を要するために、充分な作動速度が得られないのであ
る。これに対して、本実施例装置にあっては、約０．７
秒で目標位置に達し、且つその後も充分な位置安定性が
発揮され得るのであり、かかる測定結果からも、本実施
例装置によれば、作動の高速性と高精度性とを充分に確
保しつつ、作動の安定性が高度に達成され得ることが、
容易に理解されるところである。

以上、本発明の実施例について詳述してきたが、これは
文字通りの例示であって、本発明は、かかる具体例にの
み限定して解釈されるものではない。

例えば、電気粘性流体式ダンパ５４に対する印加電圧の
制御パターンは、例示の如き二次関数的な昇圧パターン
に限定されるものではない、具体的な例示はしないが、
先端部材１６が成る特定の位置に達した後に、電気粘性
流体式ダンパ５４に対して、ステップ状に増大する電圧
を印加するような昇圧パターン等によっても、作動の高
速性と高精度性とを充分に確保しつつ、作動の安定性が
有効に達せられ得ることが、本発明者らの実験によって
確認されている。

また、このように、電気粘性流体式ダンパ５４にあって
は、その減衰力を、減衰能力の上下限の範囲内において
、任意のパターンをもって変化させることが出来ると共
に、かかる減衰力が、印加電圧の変化に対して、極めて
優れた応答性をもって変化し得るといった特徴を有して
いるのであり、それ故、高度な汎用性を発揮し得ること
となる。

即ち、サーボ機構による最適な制御特性は、機械装置の
相違は言うまでもなく、同一の機械装置でも作動条件に
よって異なってくるものであるが、電気粘性流体式ダン
パにあっては、その高度な汎用性によって、適用される
機械装置に応じて、無限の制御パターンの中から、作動
の安定制御に関して好適なものを選出することができる
のであり、各々の機械装置に要求される制御特性を、容
易に且つ有利に満足せしめ得るといった、高い適応能力
を有しているのである。

具体的には、前記実施例では、サーボ機構を備えた機械
装置において最も要求の高い、高速、高精度制御におけ
る作動安定化を、本発明にて達成せしめる技術について
、その具体例を示したが、要求によっては、例えば、作
動部位の始動時の応答を著しく鈍らせたり、或いは目標
値に達する間にランダムな速度変化を生じさせたりする
等の様々な制御特性も、本発明を適用することによって
、容易に実現可能となるのである。

また、本発明は、例示の如きマニプレータの他、各種の
サーボ機構を備えた機械装置に対して、何れも有利に適
用され得るものであるとこは、勿論である。

さらに、本発明において用いられる電気粘性流体式ダン
パの具体的構造は、前記実施例のものに限定されるもの
では、決してない。

その他、−々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識
に基づいて、種々なる変更、修正、改良等を加えた態様
において実施され得るものであり、また、そのような実
施態様が、本発明の主旨を逸脱しない限り、何れも、本
発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでも
ないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例としてのマニプレータの構
造を概略的に示す説明図である。また、第２図は、第１
図に示されているマニプレータにおける先端部材の駆動
制御系を示すブロック図である。更にまた、第３図は、
第１図に示されているマニプレータに装着されている電
気粘性流体式ダンパを示す縦断面図である。更に、第４
図は、第１図に示されている如き構造とされたマニプレ
ータにおいて、その先端部材の作動特性を測定した結果
を示すグラフである。また、第５図は、それぞれ、電気
粘性流体式ダンパを備えていない従来構造のマニプレー
タにおける作動特性を比較例として測定した結果を示す
グラフであって、（ａ）はサーボ系に微分フィードバッ
クを組み入れ、且つ該微分フィードバック量を零に設定
した場合の作動特性を示すグラフであり、（ｂ）はサー
ボ系に微分フィードバックを組み入れ、且つ該微分フィ
ードバック量を最大に設定した場合の作動特性を示すグ
ラフであり、（ｃ）は減衰係数が一定の油圧ダンパを装
着した場合の作動特性を示すグラフである。 ｌＯ：支柱　　　　　　１２；支持部材１４、：旋回基
台　　　　１６：先端部材１８二作用部材　　　　３４
：平行運動機構３６．３８：スプロケット ４０：駆動用チェーン　４２：移動台 ４４：Ｒ軸層アクチュエータ ４６：チェーン　　　　５０：パンタグラフ機構５３：
サーボバルブ ５４：電気粘性流体式ダンパ ５６：筒体　　　　　　６２：ハウジング６４：内側筒
体　　　　６６：シリンダ室７０：ピストン　　　　１
２，７４：流体室８４：連通路　　　　　８６；作用ロ
ッド９４：リンク機構　　　９６＝ボテンシゴメータ９
８：給電制御装置 第４図 祷　　Ｍ 籐５図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 峙聞

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）作動制御系にサーボ機構を備え、位置や角度等の
   作動値が目標値となるようにフィードバック制御せしめ
   られるサーボ機構を備えた機械装置において、 印加電圧の大きさに応じて粘度が変化せしめられる電気
   粘性流体を用いて、該電気粘性流体の流動抵抗に基づい
   て減衰力を得るようにした電気粘性流体式ダンパを、前
   記機械装置に装着せしめて、前記サーボ機構において求
   められる該機械装置の作動値と目標値との偏差に応じて
   、かかる機械装置における作動部位に対して減衰力を及
   ぼすようにしたことを特徴とするサーボ機構を備えた機
   械装置。
2. （２）作動制御系にサーボ機構を備えた機械装置におい
   て、位置や角度等の作動値が目標値となるように、その
   作動をフィードバック制御せしめるに際して、 印加電圧の大きさに応じて粘度が変化せしめられる電気
   粘性流体を用いて、該電気粘性流体の流動抵抗に基づい
   て減衰力を得るようにした電気粘性流体式ダンパを、前
   記機械装置に装着せしめて、該電気粘性流体式ダンパの
   減衰力を前記機械装置における作動部位に対して及ぼす
   ようにすると共に、前記サーボ機構において求められる
   該機械装置の作動値と目標値との偏差に応じて、かかる
   電気粘性流体式ダンパに対する印加電圧を制御せしめる
   ことを特徴とするサーボ機構を備えた機械装置の作動制
   御方法。