JPH0431829B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、例えばマスタ・スレーブ型のマニ
ピユレータの駆動に好適なマニピユレータの駆動
装置に関する。

（従来の技術） 宇宙局でマニピユレータを用いる場合は、一般
に、マスタ・スレーブ型のマニピユレータが用い
られる。このマスタ・スレーブ型のマニピユレー
タはマスタアーム部とスレーブアーム部を有し、
マスタアーム部の各アームの動作状態に従つてス
レーブアーム部の各アームの動作状態を制御する
ものである。ここで、アームの動作状態は、その
運動角度や運動速度等によつて表わされる。

上述した制御を行うための従来装置を第２図に
示す。図において、１１はスレーブアーム部（図
示せず）の各アームを駆動するための信号を生成
する駆動信号生成部であり、一般に、アナログ計
算機あるいはデジタル計算機を主体として構成さ
れる。

この駆動信号生成部１１はスレーブアーム部の
全アームの駆動信号の生成に共用され、各アーム
の駆動信号をアームごとに時分割で出力する。上
記駆動信号を生成するのに必要なマスタアーム部
１２の各アームの運動状態を示す情報は、データ
バス１３を介してアームごとに時分割で与えられ
る。一方、スレーブアーム部の各アームの運動状
態を示す情報は、信号ライン１４を介して与えら
れ、駆動信号生成部１１はこれを各アームごとに
時分割で取り込む。なお、この情報は各アームご
とに設けられたセンサによつて検出される。

駆動信号生成部１１は、このようにして得られ
た２種の情報に従つて駆動信号を生成し、これを
信号線１５を介して対応するアームに設けられた
駆動部（図示せず）に与える。これにより、この
駆動部により駆動信号に応じたアームの駆動がな
される。

以上説明したように、従来の駆動装置は、スレ
ーブアーム部の全アームの駆動信号の生成を、１
つの駆動信号生成部１１に集中させるようになつ
ている。

したがつて、駆動信号生成部１１を計算機で構
成すると、上記の如く、各アームの駆動信号を各
アームごとに時分割で出力する必要がある。

しかし、このような構成では、アーム数が増え
ると、計算機の負荷が大きくなり、結果的に、全
アームの１回分の制御に要する時間が長くなり、
動作速度が低下するという問題があつた。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、上記マニピユレータの動作速度の
低下という問題に着目してなされたもので、アー
ム数が増加しても、マニピユレータの動作速度の
低下を招くことがないマニピユレータの駆動装置
を提供することを目的とする。

〔構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、各ア
ームごとにその駆動信号を生成する手段を設け、
全アームに共通接続されたバスラインに各アーム
の運動状態を指令する情報を時分割で出力するよ
うにしたものである。

（作用） 上記構成によれば、全アームの駆動信号の生成
を並列進行させることができるので、アーム数が
増えても、指令情報の時分割の周期を短くするこ
とにより、動作速度の低下を抑えることができ
る。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を詳
細に説明する。

第２図はこの発明の一実施例の構成を示す回路
図である。図において、２１はマスタアーム部で
ある。２２ｎはスレーブアーム部の各アームであ
る（ｎ＝１，２，……）。

各アーム２２ｎには駆動信号生成部２２Ａ、ア
ーム駆動部２２Ｂ、センサ２２Ｃが取り付けられ
ている。アーム駆動部２２Ｂは、駆動信号生成部
２２Ａで生成された駆動信号に従つてアーム２２
ｎを駆動するものである。センサ２２Ｃは対応す
るアーム２２ｎの動作状態を検出するものであ
る。また、各アーム２２ｎの駆動信号生成部２２
ＡはいずれもCPUA１、RAMA２、インタフエ
ースＡ３，Ａ４，Ａ５を備え、１チツプマイクロ
コンピユータとして構成されている。

２３はシリアルバスコントローラであり、１つ
のシリアルバス２４を介して各アーム２２ｎのイ
ンタフエースＡ３に共通接続されている。また、
このコントローラ２３には、マスタアーム部２１
の各アームの運動状態を示す情報が各アームごと
に時分割で与えられる。コントローラ２３はこの
ようにして与えられる各アームの情報を所定の周
期に従つて時分割でシリアルバス２４上に出力す
る。

上記構成においては、各アーム２２ｎのCPUA
１は、シリアルバス２４上の情報を監視し、対応
するアームの情報が現れると、これをインタフエ
ースＡ３を介して取り込む。そして、これとイン
タフエースＡ５を介して取り込んだセンサ２２Ｃ
の検出情報に従つてアーム２２ｎの駆動信号を生
成し、インタフエースＡ４を介してアーム駆動部
２２Ｂに与える。これにより、アーム２２ｎの動
作状態が制御され、所定の動作状態が設定され
る。

以上詳述したようにこの実施例は、各アーム２
２ｎごとに駆動信号生成回路Ａ２を設け、各アー
ム２２ｎの駆動信号の生成を各駆動信号生成回路
Ａ２に分散させるようにしたものである。

したがつて、この実施例によれば、各アーム２
２ｎの駆動信号の生成を並列進行させることがで
き、アーム数が増えても、シリアルバス２４上に
おける情報の時分割の周期を短くすることによ
り、動作速度の低下を抑えることができる。

また、各駆動信号発生部２２Ａは対応するアー
ム２２ｎの駆動信号だけを生成すればよいので、
アーム数が増えても負荷が大きくなることがな
い。

また、このように各駆動信号生成部２２Ａは対
応するアーム２２ｎの駆動にだけ集中すればよい
ので、CPUA１に余裕ができ、多種多様な制御の
実現を図ることができる。

以上、この発明の一実施例を詳細に説明した
が、この発明はこのような実施例に限定されるも
のではなく、他にも発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々様々変形実施可能なことは勿論である。

例えば、先の実施例では、この発明をマスタス
レーブ型マニピユレータに適用する場合を説明し
たが、これに限らず、例えば予じめ定めた複数の
情報に従つてアームの運動状態を制御するマニピ
ユレータの制御装置にも適用可能なことは勿論で
ある。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、アーム数
が増加しても動作速度の低下をきたすことがな
く、複雑な動きを出す多関節構造のマニピユレー
タの制御に好適なマニピユレータの駆動装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示す回路
図、第２図は従来のマスタ・スレーブ型マニピユ
レータの駆動装置の構成を示す回路図である。 ２１……マスタアーム部、２３……シリアルバ
スコントローラ、２４……シリアルバス、２２ｎ
……アーム、２２Ａ……駆動信号生成部、２２Ｂ
……アーム駆動部、２２Ｃ……センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マニピユレータの各アームに共通に接続され
   た１つのバスラインと、 上記バスラインにシリアルバスコントローラを
   介して各アームの動作状態を指令する指令情報を
   時分割で出力する指令情報出力手段と、 上記マニピユレータの各アームごとに設けら
   れ、対応するアームの動作状態を検出する動作状
   態検出手段と、 上記マニピユレータの各アームごとに設けら
   れ、上記動作状態検出手段の検出出力と上記バス
   ラインを介して送られてくる対応するアームの指
   令情報に従つて、該アームの駆動信号を生成する
   駆動信号生成手段と、 上記マニピユレータの各アームごとに設けら
   れ、上記駆動信号生成手段が出力する駆動信号に
   従つて対応するアームを駆動するアーム駆動手段
   とを具備したマニピユレータの駆動装置。