JPH06126680A - マニプレータの旋回トルク制御装置 - Google Patents
マニプレータの旋回トルク制御装置Info
- Publication number
- JPH06126680A JPH06126680A JP27701892A JP27701892A JPH06126680A JP H06126680 A JPH06126680 A JP H06126680A JP 27701892 A JP27701892 A JP 27701892A JP 27701892 A JP27701892 A JP 27701892A JP H06126680 A JPH06126680 A JP H06126680A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- turning torque
- manipulator
- length
- arm length
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アーム長さが短い時に障害物に当った際の横
向力を小さくする。 【構成】 アーム９を旋回する旋回モータ３と、多関節
のアーム９の揺動角を検出する角度センサと、旋回モー
タ３の入口側に設けた圧力制御弁と、前記角度センサの
検出角度によってアーム長さを算出し、かつそのアーム
長さによって必要旋回トルクを算出して圧力制御弁に制
御信号を出力してアーム長さが短い時には旋回モータ３
への油圧を低くして旋回トルクを小さくする。
向力を小さくする。 【構成】 アーム９を旋回する旋回モータ３と、多関節
のアーム９の揺動角を検出する角度センサと、旋回モー
タ３の入口側に設けた圧力制御弁と、前記角度センサの
検出角度によってアーム長さを算出し、かつそのアーム
長さによって必要旋回トルクを算出して圧力制御弁に制
御信号を出力してアーム長さが短い時には旋回モータ３
への油圧を低くして旋回トルクを小さくする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、上下揺動する多関節の
アームを旋回自在とし、そのアーム先端部にハンド等の
作業機を装着したマニピータの旋回トルクを制御する装
置に関する。
アームを旋回自在とし、そのアーム先端部にハンド等の
作業機を装着したマニピータの旋回トルクを制御する装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】マニプレータとしては本体に上下揺動す
る多関節のアームを旋回自在に取付け、そのアーム先端
部にハンド等の作業機を装着したマニプレータが知られ
ている。
る多関節のアームを旋回自在に取付け、そのアーム先端
部にハンド等の作業機を装着したマニプレータが知られ
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかるマニプレータに
おいてはアーム旋回時に作業機が障害物に当ることがあ
り、この時アーム旋回トルクによってアーム作業機に横
方向力が作用するが、従来はアーム旋回トルクが旋回中
心からアーム先端部までの長さ、つまりアーム長さに関
係なく常に最大長さ時に必要とする最大トルクを出力で
きるようにしてある。
おいてはアーム旋回時に作業機が障害物に当ることがあ
り、この時アーム旋回トルクによってアーム作業機に横
方向力が作用するが、従来はアーム旋回トルクが旋回中
心からアーム先端部までの長さ、つまりアーム長さに関
係なく常に最大長さ時に必要とする最大トルクを出力で
きるようにしてある。
【０００４】このために、アーム長さが短い時に作業機
が障害物に当ると旋回半径が小さい分だけ作業機、アー
ムに過大な横方向力が作用して作業機アームを破損する
ことになるので、作業機、アームの強度を強くして破損
しないようにしているから、作業機重量、アーム重量が
増加し、その分だけ旋回トルクが大きくなってしまう。
が障害物に当ると旋回半径が小さい分だけ作業機、アー
ムに過大な横方向力が作用して作業機アームを破損する
ことになるので、作業機、アームの強度を強くして破損
しないようにしているから、作業機重量、アーム重量が
増加し、その分だけ旋回トルクが大きくなってしまう。
【０００５】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにしたマニプレータの旋回トルク制御装置を提供す
ることを目的とする。
ようにしたマニプレータの旋回トルク制御装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上下揺動する多関節のア
ーム９を旋回自在とし、このアーム９先端部に作業機１
０を装着したマニプレータにおいて、前記アーム９を旋
回する旋回モータ３と、アーム９の長さを検出するアー
ム長さ検出手段と、前記旋回モータ３の入口側油圧を制
御する油圧制御手段と、前記検出したアーム長さによっ
て油圧制御手段に制御信号を出力するコントローラ２２
を設けたマニプレータの旋回トルク制御装置。
ーム９を旋回自在とし、このアーム９先端部に作業機１
０を装着したマニプレータにおいて、前記アーム９を旋
回する旋回モータ３と、アーム９の長さを検出するアー
ム長さ検出手段と、前記旋回モータ３の入口側油圧を制
御する油圧制御手段と、前記検出したアーム長さによっ
て油圧制御手段に制御信号を出力するコントローラ２２
を設けたマニプレータの旋回トルク制御装置。
【０００７】
【作 用】これにより、アーム長さによって旋回トル
クを制御することでアーム長さが短い時には旋回トルク
を小さく、アーム長さが長い時には旋回トルクを大きく
するので、アーム長さが短い時に作業機が障害物に当っ
た際に作業機、アームに作用する横向力が小さくなる。
クを制御することでアーム長さが短い時には旋回トルク
を小さく、アーム長さが長い時には旋回トルクを大きく
するので、アーム長さが短い時に作業機が障害物に当っ
た際に作業機、アームに作用する横向力が小さくなる。
【０００８】
【実 施 例】図１に示すように、本体１に旋回座２が
旋回モータ３によって旋回自在に設けられ、この旋回座
２のブラケット４に第１アーム５が第１シリンダ６で上
下揺動自在に設けてあり、この第１アーム５に第２アー
ム７が第２シリンダ８で上下揺動自在に設けられて上下
揺動する多関節のアーム９を構成し、第２アーム７の先
端部にハンド等の作業機１０が作業機シリンダ１１で上
下揺動自在に装着されてマニプレータを構成している。
前記第１アーム５の枢着部には第１アーム５の揺動角を
検出する第１角度センサ１２が設けられ、第２アーム７
の枢着部には第２アーム７の揺動角を検出する第２角度
センサ１３が設けられ、作業機１０の枢着部に作業機１
０の揺動角を検出する第３角度センサ１４が設けてあ
り、前記第１・第２・第３角度センサ１２，１３，１４
はポテンションメータとなっている。
旋回モータ３によって旋回自在に設けられ、この旋回座
２のブラケット４に第１アーム５が第１シリンダ６で上
下揺動自在に設けてあり、この第１アーム５に第２アー
ム７が第２シリンダ８で上下揺動自在に設けられて上下
揺動する多関節のアーム９を構成し、第２アーム７の先
端部にハンド等の作業機１０が作業機シリンダ１１で上
下揺動自在に装着されてマニプレータを構成している。
前記第１アーム５の枢着部には第１アーム５の揺動角を
検出する第１角度センサ１２が設けられ、第２アーム７
の枢着部には第２アーム７の揺動角を検出する第２角度
センサ１３が設けられ、作業機１０の枢着部に作業機１
０の揺動角を検出する第３角度センサ１４が設けてあ
り、前記第１・第２・第３角度センサ１２，１３，１４
はポテンションメータとなっている。
【０００９】図２に示すように油圧ポンプ１５の吐出路
１６には圧力制御弁１７、方向制御弁１８が設けられ、
方向制御弁１８を中立位置ａから第１・第２位置ｂ、ｃ
に切換えることで第１回路１９、第２回路２０を経て旋
回モータ３の正転ポート３ａ、逆転ポート３ｂに油圧ポ
ンプ１５の吐出圧油を供給するようにしてあり、その第
１・第２路１９，２０には圧力センサ２１が設けてあ
る。前記第１・第２・第３角度センサ１２，１３，１４
の検出角度、つまり第１アーム揺動角θ1 、第２アーム
揺動角θ2 、作業機揺動角θ3 はコントローラ２２に入
力されてアーム長さＬを演算し、そのアーム長さＬに基
づいて必要旋回トルクＴを次式で算出する。 Ｔ＝ｆ（Ｌ）×Ｔｍａｘ ただし０＜ｆ（Ｌ）≦１ ｆ（Ｌ） Ｌ／Ｌｍａｘ すなわち、必要旋回トルクＴはアーム長さＬの関数とし
て算出される。前記コントローラ２２は算出した必要旋
回トルクＴに基づいて圧力制御弁１７のソレノイド１７
ａに電流を供給して設定圧力を制御することで、旋回モ
ータ３の入口油圧を必要旋回トルクに見合う値とする。
１６には圧力制御弁１７、方向制御弁１８が設けられ、
方向制御弁１８を中立位置ａから第１・第２位置ｂ、ｃ
に切換えることで第１回路１９、第２回路２０を経て旋
回モータ３の正転ポート３ａ、逆転ポート３ｂに油圧ポ
ンプ１５の吐出圧油を供給するようにしてあり、その第
１・第２路１９，２０には圧力センサ２１が設けてあ
る。前記第１・第２・第３角度センサ１２，１３，１４
の検出角度、つまり第１アーム揺動角θ1 、第２アーム
揺動角θ2 、作業機揺動角θ3 はコントローラ２２に入
力されてアーム長さＬを演算し、そのアーム長さＬに基
づいて必要旋回トルクＴを次式で算出する。 Ｔ＝ｆ（Ｌ）×Ｔｍａｘ ただし０＜ｆ（Ｌ）≦１ ｆ（Ｌ） Ｌ／Ｌｍａｘ すなわち、必要旋回トルクＴはアーム長さＬの関数とし
て算出される。前記コントローラ２２は算出した必要旋
回トルクＴに基づいて圧力制御弁１７のソレノイド１７
ａに電流を供給して設定圧力を制御することで、旋回モ
ータ３の入口油圧を必要旋回トルクに見合う値とする。
【００１０】例えば、アーム長さＬが小さい場合には必
要旋回トルクをアーム長さＬに合せて小さくするために
圧力制御弁１７の設定圧力を低くして旋回モータ３の入
口側油圧を低くして旋回トルクを小さくする。具体的に
は圧力センサ２１によって旋回モータ３の入口側油圧と
出口側油圧を検出してコントローラ２２に入力し、その
油圧によって実際の旋回トルクを算出すると共に、前記
算出した必要旋回トルクと比較して実際の旋回トルクが
必要旋回トルク以下となるように圧力制御弁１７の設定
圧力を制御する。
要旋回トルクをアーム長さＬに合せて小さくするために
圧力制御弁１７の設定圧力を低くして旋回モータ３の入
口側油圧を低くして旋回トルクを小さくする。具体的に
は圧力センサ２１によって旋回モータ３の入口側油圧と
出口側油圧を検出してコントローラ２２に入力し、その
油圧によって実際の旋回トルクを算出すると共に、前記
算出した必要旋回トルクと比較して実際の旋回トルクが
必要旋回トルク以下となるように圧力制御弁１７の設定
圧力を制御する。
【００１１】
【発明の効果】アーム長さによって旋回トルクを制御す
ることでアーム長さが短い時には旋回トルクを小さく、
アーム長さが長い時には旋回トルクを大きくするので、
アーム長さが短い時に作業機が障害物に当った際に作業
機、アームに作用する横向力が小さくなる。したがっ
て、作業機、アームを必要以上の強度にする必要がない
から作業機重量、アーム重量を低減できる。
ることでアーム長さが短い時には旋回トルクを小さく、
アーム長さが長い時には旋回トルクを大きくするので、
アーム長さが短い時に作業機が障害物に当った際に作業
機、アームに作用する横向力が小さくなる。したがっ
て、作業機、アームを必要以上の強度にする必要がない
から作業機重量、アーム重量を低減できる。
【図１】マニプレータの側面図である。
【図２】旋回トルク制御部の線図的構成説明図である。
３…旋回モータ、９…アーム、１０…作業機、１２…第
１角度センサ、１３…第２角度センサ、１４…第３角度
センサ、１５…油圧ポンプ、１７…圧力制御弁、２２…
コントローラ。
１角度センサ、１３…第２角度センサ、１４…第３角度
センサ、１５…油圧ポンプ、１７…圧力制御弁、２２…
コントローラ。
Claims (2)
- 【請求項１】 上下揺動する多関節のアーム９を旋回自
在とし、このアーム９先端部に作業機１０を装着したマ
ニプレータにおいて、 前記アーム９を旋回する旋回モータ３と、アーム９の長
さを検出するアーム長さ検出手段と、前記旋回モータ３
の入口側油圧を制御する油圧制御手段と、前記検出した
アーム長さによって油圧制御手段に制御信号を出力する
コントローラ２２を設けたことを特徴とするマニプレー
タの旋回トルク制御装置。 - 【請求項２】 多関節のアーム９の揺動角を検出する角
度センサと、旋回モータ３の入口側に設けた圧力制御弁
１７と、前記角度センサの検出角度によってアーム長さ
を算出し、かつそのアーム長さによって必要旋回トルク
を算出して圧力制御弁１７に制御信号を出力するコント
ローラ２２を設けた請求項１記載のマニプレータの旋回
トルク制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27701892A JPH06126680A (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | マニプレータの旋回トルク制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27701892A JPH06126680A (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | マニプレータの旋回トルク制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126680A true JPH06126680A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17577631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27701892A Pending JPH06126680A (ja) | 1992-10-15 | 1992-10-15 | マニプレータの旋回トルク制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06126680A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004264135A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Kosaka Laboratory Ltd | 多関節型座標測定装置 |
| JP2012006132A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 双腕作業機械 |
| CN104084947A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 哈尔滨工程大学 | 一种七功能水下机械臂系统 |
-
1992
- 1992-10-15 JP JP27701892A patent/JPH06126680A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004264135A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Kosaka Laboratory Ltd | 多関節型座標測定装置 |
| JP4707306B2 (ja) * | 2003-02-28 | 2011-06-22 | 株式会社小坂研究所 | 多関節型座標測定装置 |
| JP2012006132A (ja) * | 2010-06-28 | 2012-01-12 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 双腕作業機械 |
| CN104084947A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-10-08 | 哈尔滨工程大学 | 一种七功能水下机械臂系统 |
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