JPH06126659A - マスタ・スレーブロボットの制御装置 - Google Patents
マスタ・スレーブロボットの制御装置Info
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- JPH06126659A JPH06126659A JP30494892A JP30494892A JPH06126659A JP H06126659 A JPH06126659 A JP H06126659A JP 30494892 A JP30494892 A JP 30494892A JP 30494892 A JP30494892 A JP 30494892A JP H06126659 A JPH06126659 A JP H06126659A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】仮想的なインピーダンスをバイラテラル応答特
性として実現するマスタ・スレーブロボットの制御にお
いて、直列型の伝送ループにより仮想インピーダンスを
実現する機能と、並列型の伝送ループにより対象物の接
触安定性、制御系の位相遅れへの安定性を補償する機能
を自在に調節することができる制御装置を提供する。 【構成】マスタへはスレーブから、スレーブへはマスタ
から制御情報を参照入力として直列に伝送する直列型の
伝送ループと、マスタとスレーブからの制御情報の和あ
るいは差をとってその値を参照入力としてマスタとスレ
ーブに各々並列に伝送する並列型の伝送ループとから制
御系を構成する。直列型の伝送ループからの制御情報と
並列型の伝送ループからの制御情報にそれぞれパラメー
タを乗算して渡す手段と、一方のパラメータの値に他方
のパラメータの値を連動させる手段とを付加する。
性として実現するマスタ・スレーブロボットの制御にお
いて、直列型の伝送ループにより仮想インピーダンスを
実現する機能と、並列型の伝送ループにより対象物の接
触安定性、制御系の位相遅れへの安定性を補償する機能
を自在に調節することができる制御装置を提供する。 【構成】マスタへはスレーブから、スレーブへはマスタ
から制御情報を参照入力として直列に伝送する直列型の
伝送ループと、マスタとスレーブからの制御情報の和あ
るいは差をとってその値を参照入力としてマスタとスレ
ーブに各々並列に伝送する並列型の伝送ループとから制
御系を構成する。直列型の伝送ループからの制御情報と
並列型の伝送ループからの制御情報にそれぞれパラメー
タを乗算して渡す手段と、一方のパラメータの値に他方
のパラメータの値を連動させる手段とを付加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マスタ・スレーブロボ
ットの制御装置に関する。
ットの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】操作者の操るマスタロボットの動作に従
ってスレーブロボットを作動させるマスタ・スレーブロ
ボットの制御装置において、ロボットのアームの手先に
仮想的な機械的インピーダンスを実現する、すなわち仮
想インピーダンスをバイラテラル応答特性として実現す
るマスタ・スレーブロボットの制御装置が提案されてい
る。例えば、文献（舘、榊：インピーダンス制御型マス
タ・スレーブ・システム（Ｉ）：日本ロボット学会誌Ｖ
ｏｌ．８，Ｎｏ．３，ｐｐ．１−１２，１９９０）で
は、マスタ・スレーブの各アームで各々局所的にインピ
ーダンス制御系を構成し、さらに、マスタ・スレーブの
双方の力や運動の情報を用いることで仮想的なインピー
ダンスをバイラテラル応答特性として実現する方式を提
案している。これは、各マニピュレータにおける局所的
なインピーダンス制御によって、各アームのインピーダ
ンスを独立に調整している。また、例えば、文献（宮
崎、萩原：バイラテラル・マスタ・スレーブ・マニピュ
レータの並列制御方式：日本ロボット学会誌Ｖｏｌ．
７，Ｎｏ．５，ｐｐ．４６−５２，１９８９）や文献
（松日楽、朝倉、番場：仮想モデルを用いた対称型バイ
ラテラル制御の検討：計測自動制御学会第３０回学術講
演会予稿集，ｐｐ．９９ー１００，１９９１）に示され
ているように、マスタとスレーブからの各制御情報の和
あるいは差をとってその値を参照入力としてマスタとス
レーブに各々並列に伝送する並列型の制御方式が提案さ
れており、高い剛性の対象物への安定した接触の実現や
制御の位相遅れに対する系の安定化における有効性を持
つことが示されている。
ってスレーブロボットを作動させるマスタ・スレーブロ
ボットの制御装置において、ロボットのアームの手先に
仮想的な機械的インピーダンスを実現する、すなわち仮
想インピーダンスをバイラテラル応答特性として実現す
るマスタ・スレーブロボットの制御装置が提案されてい
る。例えば、文献（舘、榊：インピーダンス制御型マス
タ・スレーブ・システム（Ｉ）：日本ロボット学会誌Ｖ
ｏｌ．８，Ｎｏ．３，ｐｐ．１−１２，１９９０）で
は、マスタ・スレーブの各アームで各々局所的にインピ
ーダンス制御系を構成し、さらに、マスタ・スレーブの
双方の力や運動の情報を用いることで仮想的なインピー
ダンスをバイラテラル応答特性として実現する方式を提
案している。これは、各マニピュレータにおける局所的
なインピーダンス制御によって、各アームのインピーダ
ンスを独立に調整している。また、例えば、文献（宮
崎、萩原：バイラテラル・マスタ・スレーブ・マニピュ
レータの並列制御方式：日本ロボット学会誌Ｖｏｌ．
７，Ｎｏ．５，ｐｐ．４６−５２，１９８９）や文献
（松日楽、朝倉、番場：仮想モデルを用いた対称型バイ
ラテラル制御の検討：計測自動制御学会第３０回学術講
演会予稿集，ｐｐ．９９ー１００，１９９１）に示され
ているように、マスタとスレーブからの各制御情報の和
あるいは差をとってその値を参照入力としてマスタとス
レーブに各々並列に伝送する並列型の制御方式が提案さ
れており、高い剛性の対象物への安定した接触の実現や
制御の位相遅れに対する系の安定化における有効性を持
つことが示されている。
【０００３】しかし、前者では、互いの系への伝送ルー
プの構成が、図４（ａ）に示すように、マスタからスレ
ーブへ、スレーブからマスタへ制御情報を参照入力とし
て直列に伝送する直列型のため、アームのモデル変動な
どによる外乱に弱い、高い剛性の対象物への接触時に不
安定になりやすい、制御系の位相遅れが直列に重なるた
め不安定になりやすいといった問題点がある。図４
（ｂ）に示す後者の並列型の方式では、バイラテラル応
答特性の調整が直列型に比べ複雑で難しいという問題点
がある。一方、特公平４−４５３０４号公報の第１発明
（同公報の第３図）に示される提案もあるが、仮想力学
モデル演算部の出力を直接の指令値としているので、他
方の検出トルクを無視した形になっており、スムーズな
動作がむずかしいという欠点がある。
プの構成が、図４（ａ）に示すように、マスタからスレ
ーブへ、スレーブからマスタへ制御情報を参照入力とし
て直列に伝送する直列型のため、アームのモデル変動な
どによる外乱に弱い、高い剛性の対象物への接触時に不
安定になりやすい、制御系の位相遅れが直列に重なるた
め不安定になりやすいといった問題点がある。図４
（ｂ）に示す後者の並列型の方式では、バイラテラル応
答特性の調整が直列型に比べ複雑で難しいという問題点
がある。一方、特公平４−４５３０４号公報の第１発明
（同公報の第３図）に示される提案もあるが、仮想力学
モデル演算部の出力を直接の指令値としているので、他
方の検出トルクを無視した形になっており、スムーズな
動作がむずかしいという欠点がある。
【０００４】そこで、本出願人は、図４（Ｃ）に示すよ
うに、各アームの手先に予め設定した目標インピーダン
ス（目標慣性・目標粘性・目標弾性）を実現するように
マスタとスレーブの各システムで局所的にインピーダン
ス制御するようなマスタ・スレーブロボットの制御装置
において、マスタへはスレーブからスレーブへはマスタ
から制御情報を参照入力として直列に伝送する直列型の
伝送ループと、マスタスレーブからの制御情報の和ある
いは差をとってその値を参照入力としてマスタとスレー
ブに各々並列に伝送する並列型の伝送ループとの両方の
伝送ループを構成するものを提案した（平成４年１０月
８日出願の「マスタ・スレーブロボットの制御装置」、
または文献（榊、館：直列型・並列型を融合したインピ
ーダンス制御型マスタ・スレーブ・システム：計測自動
制御学会第３１回学術講演会予稿集，ｐｐ．９９ー１０
０，１９９２））。
うに、各アームの手先に予め設定した目標インピーダン
ス（目標慣性・目標粘性・目標弾性）を実現するように
マスタとスレーブの各システムで局所的にインピーダン
ス制御するようなマスタ・スレーブロボットの制御装置
において、マスタへはスレーブからスレーブへはマスタ
から制御情報を参照入力として直列に伝送する直列型の
伝送ループと、マスタスレーブからの制御情報の和ある
いは差をとってその値を参照入力としてマスタとスレー
ブに各々並列に伝送する並列型の伝送ループとの両方の
伝送ループを構成するものを提案した（平成４年１０月
８日出願の「マスタ・スレーブロボットの制御装置」、
または文献（榊、館：直列型・並列型を融合したインピ
ーダンス制御型マスタ・スレーブ・システム：計測自動
制御学会第３１回学術講演会予稿集，ｐｐ．９９ー１０
０，１９９２））。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式も含
めた従来マスタ・スレーブロボットでは実現できる機能
が固定されており、必要な機能を作業に応じて自在に調
整することができないという問題点がある。そこで、本
発明は、仮想的なインピーダンスをバイラテラル応答特
性として実現するマスタ・スレーブロボットの制御にお
いて、直列型の伝送ループにより仮想インピーダンスを
実現する機能と、並列型の伝送ループにより対象物の接
触安定性、制御系の位相遅れへの安定性を補償する機能
を自在に調節することができる制御装置を提供すること
を目的とする。
めた従来マスタ・スレーブロボットでは実現できる機能
が固定されており、必要な機能を作業に応じて自在に調
整することができないという問題点がある。そこで、本
発明は、仮想的なインピーダンスをバイラテラル応答特
性として実現するマスタ・スレーブロボットの制御にお
いて、直列型の伝送ループにより仮想インピーダンスを
実現する機能と、並列型の伝送ループにより対象物の接
触安定性、制御系の位相遅れへの安定性を補償する機能
を自在に調節することができる制御装置を提供すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、マスタへはス
レーブから、スレーブへはマスタから、少なくとも力の
フィードバック信号を含む制御情報を参照入力として直
列に伝送する直列型の伝送ループと、マスタとスレーブ
からの少なくとも力のフィードバック信号を含む制御情
報の和あるいは差を求めて、その値にあるゲインをかけ
てマスタとスレーブに各々並列に伝送する並列型の伝送
ループとからなる制御系を構成するものにおいて、前記
直列型の伝送ループからの前記制御情報と前記並列型の
伝送ループからの前記制御情報にそれぞれパラメータを
乗算して渡す手段と、前記一方のパラメータの値に他方
のパラメータの値を連動させる手段とを備えたことを特
徴とするものである。
レーブから、スレーブへはマスタから、少なくとも力の
フィードバック信号を含む制御情報を参照入力として直
列に伝送する直列型の伝送ループと、マスタとスレーブ
からの少なくとも力のフィードバック信号を含む制御情
報の和あるいは差を求めて、その値にあるゲインをかけ
てマスタとスレーブに各々並列に伝送する並列型の伝送
ループとからなる制御系を構成するものにおいて、前記
直列型の伝送ループからの前記制御情報と前記並列型の
伝送ループからの前記制御情報にそれぞれパラメータを
乗算して渡す手段と、前記一方のパラメータの値に他方
のパラメータの値を連動させる手段とを備えたことを特
徴とするものである。
【０００５】
【作用】上記手段によって、仮想的なインピーダンスを
バイラテラル応答特性として実現するマスタ・スレーブ
ロボットの制御において、直列型の伝送ループにより仮
想インピーダンスを実現する機能と、並列型の伝送ルー
プにより対象物の接触安定性、制御系の位相遅れへの安
定性を補償する機能を自在に調節できる制御方式を提供
できる。以下、本発明の原理を図２を用いて説明する。
マスタとスレーブの各システムで局所的にインピーダン
ス制御を実行し、各アームの手先の目標インピーダンス
を一致させておく。このときのマスタとスレーブの各々
の状態式を次のように表す。
バイラテラル応答特性として実現するマスタ・スレーブ
ロボットの制御において、直列型の伝送ループにより仮
想インピーダンスを実現する機能と、並列型の伝送ルー
プにより対象物の接触安定性、制御系の位相遅れへの安
定性を補償する機能を自在に調節できる制御方式を提供
できる。以下、本発明の原理を図２を用いて説明する。
マスタとスレーブの各システムで局所的にインピーダン
ス制御を実行し、各アームの手先の目標インピーダンス
を一致させておく。このときのマスタとスレーブの各々
の状態式を次のように表す。
【０００６】
【数１】
【０００７】は各々マスタアームとスレーブアームの運
動、Ｆｏ、Ｆｅは各々マスタへ加えた操作力とスレーブ
がその対象物への接触で得た反力、Ｆ１、Ｆ２はマスタ
・スレーブへの各々の制御入力を表す。本発明による、
直列型と並列型を融合したマスタ・スレーブロボットで
は、各アームのインピーダンスを制御して操作感を良好
に調整できる機能と、高剛性の対象物への接触安定性が
保てる機能が調整できる制御系を構成する。具体的に
は、マスタの制御系では、上記のように直列型の伝送ル
ープから目標インピーダンスＺａを実現する局所的なイ
ンピーダンス制御系を構成する。この伝送ループの制御
情報であるスレーブの外力Ｆｅにパラメータαを通じて
制御系への制御入力の一部とする。また、直列型と並列
型の伝送ループとから対象物への接触安定性を実現する
制御入力を補償器Ｋ１をもちいて構成し、これにパラメ
ータ１ーαを通じて制御系への制御入力の一部とする。
以上からマスタヘノ制御入力を、 Ｆ１ (s) =αＦe + (1-α) Ｋ１(Fe - Fo) （式３） とする。スレーブの制御系も同様に構成する。 Ｆ２ (s) =αＦo + (1-α) Ｋ２(Fo - Fe) （式４） とする。ただし、これらは表記を簡単にするために周波
数領域で表している。対象物への接触作業を行なう場
合、応答特性と接触安定性は一般に二律背反となる。し
たがって、未知の動特性を持つ対象物や高い剛性を持つ
対象物に接触する場合には、主として接触の安定化をは
かり、動特性が既知の対象物や柔らかい対象物に対して
接触する場合には、主として目標とする応答特性を自在
に調整しながら実現できることが必要である。提案する
マスタ・スレーブロボットでは、パラメータα（０≦α
≦１）の値によって応答特性と接触安定性を調節するこ
とができる。すなわち、応答特性を重視する場合にはα
＝１に近づけ、接触安定性を重視する場合にはα＝０に
近づける。例えば、パラメータを調節してα＝１に近づ
けると、制御式はほぼ次のようになる。このとき制御系
は直列型の伝送ループでのみ構成される。 Ｆ１ (s) =Ｆe （式５） Ｆ２ (s) =Ｆo （式６） このとき、このマスタ・スレーブロボットのそれぞれの
アームの状態式は、（式１）と（式２）であらわされる
こととなり、マスタ・スレーブロボットは設定した仮想
的な目標インピーダンスＺａによるバイラテラル応答特
性を持つ。 例えば、パラメータを調節してα＝０に近
づけると、制御式はほぼ次のようになる。このとき制御
系は並列型の伝送ループでのみ構成される。 Ｆ１ (s) =Ｋ１(Fe - Fo) （式７） Ｆ２ (s) =Ｋ２(Fo - Fe) （式８） このとき、このマスタ・スレーブロボットのそれぞれの
アームの状態式は、（式１）と（式２）であらわされ
ず、マスタ・スレーブロボットは設定した仮想的な目標
インピーダンスＺａによるバイラテラル応答特性を持つ
わけではない。しかし、並列型の伝送ループのもつ特性
によってマスタ・スレーブロボットは対象物に対する接
触安定性を保つことができる。すなわち、補償器Ｋ１と
Ｋ２にバネ・ダンパー系の安定な動特性を設定すると、
対象物と接触した際に過大な外力が発生してもこれらの
補償器で吸収され、マスタ・スレーブロボットの制御系
は安定性を保つことができるのである。対象物への接触
安定性が保てることを図３に示す。不安定な動特性を含
む高い剛性をもつ固い対象物へマスタ・スレーブロボッ
トを接触させたときの応答を示す。ステップ状の動作指
令を与え対象物へアームをおしつける動作を行なわせ
る。安定化の補償を行なわない従来の方法（α＝１）で
は、接触すると発振状態になり制御系が不安定になるこ
とがわかる。一方、本発明によるパラメータ調整によっ
て、α＝０．１とα＝０に近く設定して安定化の補償を
行なった場合には、安定した接触が実現できることがわ
かる。以上説明したように、本発明の制御方式によって
所定の目標のバイラテラル応答特性と、対象物への接触
の安定性を、パラメータを調整することで自在に選択し
て実行することができる。
動、Ｆｏ、Ｆｅは各々マスタへ加えた操作力とスレーブ
がその対象物への接触で得た反力、Ｆ１、Ｆ２はマスタ
・スレーブへの各々の制御入力を表す。本発明による、
直列型と並列型を融合したマスタ・スレーブロボットで
は、各アームのインピーダンスを制御して操作感を良好
に調整できる機能と、高剛性の対象物への接触安定性が
保てる機能が調整できる制御系を構成する。具体的に
は、マスタの制御系では、上記のように直列型の伝送ル
ープから目標インピーダンスＺａを実現する局所的なイ
ンピーダンス制御系を構成する。この伝送ループの制御
情報であるスレーブの外力Ｆｅにパラメータαを通じて
制御系への制御入力の一部とする。また、直列型と並列
型の伝送ループとから対象物への接触安定性を実現する
制御入力を補償器Ｋ１をもちいて構成し、これにパラメ
ータ１ーαを通じて制御系への制御入力の一部とする。
以上からマスタヘノ制御入力を、 Ｆ１ (s) =αＦe + (1-α) Ｋ１(Fe - Fo) （式３） とする。スレーブの制御系も同様に構成する。 Ｆ２ (s) =αＦo + (1-α) Ｋ２(Fo - Fe) （式４） とする。ただし、これらは表記を簡単にするために周波
数領域で表している。対象物への接触作業を行なう場
合、応答特性と接触安定性は一般に二律背反となる。し
たがって、未知の動特性を持つ対象物や高い剛性を持つ
対象物に接触する場合には、主として接触の安定化をは
かり、動特性が既知の対象物や柔らかい対象物に対して
接触する場合には、主として目標とする応答特性を自在
に調整しながら実現できることが必要である。提案する
マスタ・スレーブロボットでは、パラメータα（０≦α
≦１）の値によって応答特性と接触安定性を調節するこ
とができる。すなわち、応答特性を重視する場合にはα
＝１に近づけ、接触安定性を重視する場合にはα＝０に
近づける。例えば、パラメータを調節してα＝１に近づ
けると、制御式はほぼ次のようになる。このとき制御系
は直列型の伝送ループでのみ構成される。 Ｆ１ (s) =Ｆe （式５） Ｆ２ (s) =Ｆo （式６） このとき、このマスタ・スレーブロボットのそれぞれの
アームの状態式は、（式１）と（式２）であらわされる
こととなり、マスタ・スレーブロボットは設定した仮想
的な目標インピーダンスＺａによるバイラテラル応答特
性を持つ。 例えば、パラメータを調節してα＝０に近
づけると、制御式はほぼ次のようになる。このとき制御
系は並列型の伝送ループでのみ構成される。 Ｆ１ (s) =Ｋ１(Fe - Fo) （式７） Ｆ２ (s) =Ｋ２(Fo - Fe) （式８） このとき、このマスタ・スレーブロボットのそれぞれの
アームの状態式は、（式１）と（式２）であらわされ
ず、マスタ・スレーブロボットは設定した仮想的な目標
インピーダンスＺａによるバイラテラル応答特性を持つ
わけではない。しかし、並列型の伝送ループのもつ特性
によってマスタ・スレーブロボットは対象物に対する接
触安定性を保つことができる。すなわち、補償器Ｋ１と
Ｋ２にバネ・ダンパー系の安定な動特性を設定すると、
対象物と接触した際に過大な外力が発生してもこれらの
補償器で吸収され、マスタ・スレーブロボットの制御系
は安定性を保つことができるのである。対象物への接触
安定性が保てることを図３に示す。不安定な動特性を含
む高い剛性をもつ固い対象物へマスタ・スレーブロボッ
トを接触させたときの応答を示す。ステップ状の動作指
令を与え対象物へアームをおしつける動作を行なわせ
る。安定化の補償を行なわない従来の方法（α＝１）で
は、接触すると発振状態になり制御系が不安定になるこ
とがわかる。一方、本発明によるパラメータ調整によっ
て、α＝０．１とα＝０に近く設定して安定化の補償を
行なった場合には、安定した接触が実現できることがわ
かる。以上説明したように、本発明の制御方式によって
所定の目標のバイラテラル応答特性と、対象物への接触
の安定性を、パラメータを調整することで自在に選択し
て実行することができる。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例のブロック図を図１に
示して説明する。マスタアーム１を動かすと、角度、角
速度、角加速度はインピーダンス制御器２に入力され、
スレーブアーム３でも同様に、角度、角速度、角加速度
はインピーダンス制御器４に入力される。マスタとスレ
ーブのアームに各々取り付けられた力検出器５，６で検
出した力は力座標変換演算部７，８に入力されるととも
に、インピーダンス制御器２，４へ出力される。直交座
標系へ座標変換したマスタの外力Ｆｏはパラメータα９
をかけて制御指令Ｆ２−１とする。また、スレーブの力
座標演算部で検出した力を直交座標系の力へ変換したＦ
ｅとＦｏとは、並列の伝送ループを通じてこれらの値の
差をとって補償器Ｋ２に入力し、さらにパラメータ１ー
α１０を通じて制御指令Ｆ２ー２とする。これらの制御
指令Ｆ２ー１とＦ２ー２とから制御指令Ｆ２を求め、イ
ンピーダンス制御器４へ出力する。インピーダンス制御
器４では、前記の制御指令Ｆ２と各運動情報と角度など
の情報から（式９）にしたがってスレーブアーム３を駆
動する制御出力Ｆｂを求める。
示して説明する。マスタアーム１を動かすと、角度、角
速度、角加速度はインピーダンス制御器２に入力され、
スレーブアーム３でも同様に、角度、角速度、角加速度
はインピーダンス制御器４に入力される。マスタとスレ
ーブのアームに各々取り付けられた力検出器５，６で検
出した力は力座標変換演算部７，８に入力されるととも
に、インピーダンス制御器２，４へ出力される。直交座
標系へ座標変換したマスタの外力Ｆｏはパラメータα９
をかけて制御指令Ｆ２−１とする。また、スレーブの力
座標演算部で検出した力を直交座標系の力へ変換したＦ
ｅとＦｏとは、並列の伝送ループを通じてこれらの値の
差をとって補償器Ｋ２に入力し、さらにパラメータ１ー
α１０を通じて制御指令Ｆ２ー２とする。これらの制御
指令Ｆ２ー１とＦ２ー２とから制御指令Ｆ２を求め、イ
ンピーダンス制御器４へ出力する。インピーダンス制御
器４では、前記の制御指令Ｆ２と各運動情報と角度など
の情報から（式９）にしたがってスレーブアーム３を駆
動する制御出力Ｆｂを求める。
【０００９】
【数２】
【００１０】ここで、Ｍｓ、Ｂｓは各々スレーブアーム
の実際の慣性と粘性を示す。マスタのインピーダンス制
御器２でも同様にして、前記の制御指令Ｆ１と各運動情
報と力情報からマスタアームを駆動する制御出力Ｆａを
求める。制御出力Ｆａはマスタアームを動かす際に反力
として働くものである。
の実際の慣性と粘性を示す。マスタのインピーダンス制
御器２でも同様にして、前記の制御指令Ｆ１と各運動情
報と力情報からマスタアームを駆動する制御出力Ｆａを
求める。制御出力Ｆａはマスタアームを動かす際に反力
として働くものである。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
仮想インピーダンスのをバイラテラル応答特性として実
現するマスタ・スレーブロボットの制御において、直列
型の伝送ループによる仮想インピーダンスの実現という
機能と、並列型の伝送ループによる対象物の接触安定
性、制御系の位相遅れへの安定性を実現する機能をパラ
メータによって自在に調節することができる。
仮想インピーダンスのをバイラテラル応答特性として実
現するマスタ・スレーブロボットの制御において、直列
型の伝送ループによる仮想インピーダンスの実現という
機能と、並列型の伝送ループによる対象物の接触安定
性、制御系の位相遅れへの安定性を実現する機能をパラ
メータによって自在に調節することができる。
【図１】本発明の実施例である。
【図２】本発明の概念ブロック図である。
【図３】高い剛性を持つ堅い対象物にアームを接触させ
た場合の応答を従来型と本発明による方法とで比較した
シミュレーション結果を示す図である。
た場合の応答を従来型と本発明による方法とで比較した
シミュレーション結果を示す図である。
【図４】マスタ・スレーブロボットの制御系の概念図で
あり、（ａ）は従来の直列型、（ｂ）は並列型、（ｃ）
は本発明の前提である直列型と並列型の融合型を示す。
あり、（ａ）は従来の直列型、（ｂ）は並列型、（ｃ）
は本発明の前提である直列型と並列型の融合型を示す。
１ マスタアーム ２，４ インピーダンス制御器 ３ スレーブアーム ５，６ 力検出器 ７，８ 力座標変換演算部 ９，１０ パラメータ Ｋ１，Ｋ２ 補償器
Claims (1)
- 【請求項１】 各アームの手先に予め設定した目標イン
ピーダンスを実現するように、マスタとスレーブの各シ
ステムで局所的にインピーダンス制御するようなマスタ
・スレーブロボットの制御装置であって、マスタへはス
レーブから、スレーブへはマスタから、少なくとも力の
フィードバック信号を含む制御情報を参照入力として直
列に伝送する直列型の伝送ループと、マスタとスレーブ
からの少なくとも力のフィードバック信号を含む制御情
報の和あるいは差を求めて、その値にあるゲインをかけ
てマスタとスレーブに各々並列に伝送する並列型の伝送
ループとからなる制御系を構成するものにおいて、 前記直列型の伝送ループからの前記制御情報と前記並列
型の伝送ループからの前記制御情報にそれぞれパラメー
タを乗算して渡す手段と、 前記一方のパラメータの値に他方のパラメータの値を連
動させる手段とを備えたことを特徴とするマスタ・スレ
ーブロボットの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30494892A JPH06126659A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | マスタ・スレーブロボットの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30494892A JPH06126659A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | マスタ・スレーブロボットの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126659A true JPH06126659A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17939245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30494892A Pending JPH06126659A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | マスタ・スレーブロボットの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06126659A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005069095A1 (ja) * | 2004-01-20 | 2005-07-28 | Hitachi, Ltd. | バイラテラルサーボ制御装置 |
| CN107809162A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-16 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 变换器串并联系统及其控制方法 |
| CN108621134A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-09 | 清华大学 | 一种桁架式六自由度混联机器人化加工装置 |
| WO2024050729A1 (en) * | 2022-09-07 | 2024-03-14 | Shanghai Flexiv Robotics Technology Co., Ltd. | Robot teleoperation system and method |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP30494892A patent/JPH06126659A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005069095A1 (ja) * | 2004-01-20 | 2005-07-28 | Hitachi, Ltd. | バイラテラルサーボ制御装置 |
| CN107809162A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-16 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 变换器串并联系统及其控制方法 |
| CN107809162B (zh) * | 2016-08-29 | 2019-11-05 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 变换器串并联系统及其控制方法 |
| CN108621134A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-09 | 清华大学 | 一种桁架式六自由度混联机器人化加工装置 |
| CN108621134B (zh) * | 2018-05-11 | 2020-09-22 | 清华大学 | 一种桁架式六自由度混联机器人化加工装置 |
| WO2024050729A1 (en) * | 2022-09-07 | 2024-03-14 | Shanghai Flexiv Robotics Technology Co., Ltd. | Robot teleoperation system and method |
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