JPH068174A - マニピュレータアームの非常停止制御方法 - Google Patents
マニピュレータアームの非常停止制御方法Info
- Publication number
- JPH068174A JPH068174A JP4170996A JP17099692A JPH068174A JP H068174 A JPH068174 A JP H068174A JP 4170996 A JP4170996 A JP 4170996A JP 17099692 A JP17099692 A JP 17099692A JP H068174 A JPH068174 A JP H068174A
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- Japan
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- arm
- electric field
- hand
- emergency stop
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高電圧作業用に用いられるマニピュレータア
ームが、高電圧部に接近して危険な状態になると電界検
出センサの信号によりアームを非常停止させて作業事故
の防止を図る。 【構成】 マニピュレータは取付基部１に対して肩部
２、第一アーム３、第二アーム４、ハンド５から成り、
肩部２はθ0 軸、第一アーム３はθ1 、θ2 軸、第二ア
ーム４はθ3 軸の回りに回動自在で、ハンド５のα、
β、γ軸のそれぞれは駆動部６により指の開閉、ハンド
の旋回、上下首振りの各動作自在に駆動される。第一ア
ーム３には直接又はその付近に、電界検出センサとＳ1
〜Ｓ3 が設けられ、高電圧部にアームが接近して検出信
号の出力レベルが設定値以上になると制御回路から非常
停止信号を出力して第一アームの駆動部を全て停止させ
る。
ームが、高電圧部に接近して危険な状態になると電界検
出センサの信号によりアームを非常停止させて作業事故
の防止を図る。 【構成】 マニピュレータは取付基部１に対して肩部
２、第一アーム３、第二アーム４、ハンド５から成り、
肩部２はθ0 軸、第一アーム３はθ1 、θ2 軸、第二ア
ーム４はθ3 軸の回りに回動自在で、ハンド５のα、
β、γ軸のそれぞれは駆動部６により指の開閉、ハンド
の旋回、上下首振りの各動作自在に駆動される。第一ア
ーム３には直接又はその付近に、電界検出センサとＳ1
〜Ｓ3 が設けられ、高電圧部にアームが接近して検出信
号の出力レベルが設定値以上になると制御回路から非常
停止信号を出力して第一アームの駆動部を全て停止させ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、マニピュレータのア
ームを非常停止させるアーム停止制御方法に関する。
ームを非常停止させるアーム停止制御方法に関する。
【０００２】
【従来の方法】架空配電線等の高電圧部分の補修作業に
用いられるマニピュレータとして、肩部、第一アーム、
第二アーム、及びハンドから成る垂直多関節型マニピュ
レータが開発されている。このマニピュレータは、感
電、短絡等の事故防止のため十分な絶縁性能を必要と
し、このため第一アームの一部の構成部材を絶縁材料と
すると共に、第二アームを全て絶縁材料の構成部材から
成る三重管構造としている。
用いられるマニピュレータとして、肩部、第一アーム、
第二アーム、及びハンドから成る垂直多関節型マニピュ
レータが開発されている。このマニピュレータは、感
電、短絡等の事故防止のため十分な絶縁性能を必要と
し、このため第一アームの一部の構成部材を絶縁材料と
すると共に、第二アームを全て絶縁材料の構成部材から
成る三重管構造としている。
【０００３】上記三重管構造の第二アームは、ハンド駆
動部を第二アーム後部に設け、この駆動部の３軸駆動力
を第二アーム内の中心シャフト、そのシャフト外周に同
心状に設けた第一パイプ、第二パイプを介してそれぞれ
先端ハンドに伝達するように構成している。電気配線は
第一アームから第二アームのハンド駆動部までであり、
そこから先には延びていない。中心シャフト、第一、第
二パイプ及び最外層の第三パイプはいずれもＦＲＰ等の
絶縁材で作られ、第二アームから先の部分は電気的に完
全に絶縁されている。
動部を第二アーム後部に設け、この駆動部の３軸駆動力
を第二アーム内の中心シャフト、そのシャフト外周に同
心状に設けた第一パイプ、第二パイプを介してそれぞれ
先端ハンドに伝達するように構成している。電気配線は
第一アームから第二アームのハンド駆動部までであり、
そこから先には延びていない。中心シャフト、第一、第
二パイプ及び最外層の第三パイプはいずれもＦＲＰ等の
絶縁材で作られ、第二アームから先の部分は電気的に完
全に絶縁されている。
【０００４】このように第二アームから先は電気的に完
全に絶縁されているため、第一アームは通常の構成で、
内部には油圧モータや電気配線が施されている。
全に絶縁されているため、第一アームは通常の構成で、
内部には油圧モータや電気配線が施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のマ
ニピュレータの第一アームは、前述のように通常の構成
であり、何ら絶縁対策が施されていないため、第一アー
ムが高電圧部分に接触した場合は、地絡電流が流れ、マ
ニピュレータのコントローラが破損するなどの事故が発
生する場合がある。
ニピュレータの第一アームは、前述のように通常の構成
であり、何ら絶縁対策が施されていないため、第一アー
ムが高電圧部分に接触した場合は、地絡電流が流れ、マ
ニピュレータのコントローラが破損するなどの事故が発
生する場合がある。
【０００６】このような問題に対処する方法として、第
一アームも第二アームと同様に構成部材に絶縁材を用い
ることが考えられるが、そうすると強度上の問題あるい
は内部構造を全て改造しなければならず、実用上も経済
コスト上も極めて困難である。
一アームも第二アームと同様に構成部材に絶縁材を用い
ることが考えられるが、そうすると強度上の問題あるい
は内部構造を全て改造しなければならず、実用上も経済
コスト上も極めて困難である。
【０００７】この発明は、上述したような従来のマニピ
ュレータの第一アームに対する問題点に留意してなされ
たものであり、第一アームに高電圧部分が接近したとき
にその状態を検知して第一アームを非常停止させるよう
にしたアーム停止制御方法を提供することを課題とす
る。
ュレータの第一アームに対する問題点に留意してなされ
たものであり、第一アームに高電圧部分が接近したとき
にその状態を検知して第一アームを非常停止させるよう
にしたアーム停止制御方法を提供することを課題とす
る。
【０００８】
【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１、図２にこの発明の制御方法を実施す
るマニピュレータの全体を示す。図示のように、このマ
ニピュレータは、取付基部１に取り付けた肩部２と、そ
の先端に取り付けた第一アーム３、第二アーム４、及び
ハンド５とを備えている。Ｘは固定ベース部材である。
るマニピュレータの全体を示す。図示のように、このマ
ニピュレータは、取付基部１に取り付けた肩部２と、そ
の先端に取り付けた第一アーム３、第二アーム４、及び
ハンド５とを備えている。Ｘは固定ベース部材である。
【００１０】肩部２は取付基部１に対してθ0 軸の回り
に回転自在に取り付けられ、第一アーム３は肩部２に対
してθ1 軸、θ2 軸の回りに回転自在に取り付けられて
いる。
に回転自在に取り付けられ、第一アーム３は肩部２に対
してθ1 軸、θ2 軸の回りに回転自在に取り付けられて
いる。
【００１１】図３に示すように、θ0 軸は電動モータを
用いたθ0 軸駆動用モータ２１、θ1 、θ2 軸はラック
ピニオンをシリンダで駆動する駆動ユニット２２、２
３、θ3 軸はその軸端のスプロケットに巻回された無端
チェーンをシリンダで駆動する駆動ユニット２４によっ
てそれぞれ回転される。上記シリンダは、それぞれ後で
説明するように油圧系内に設けた電気油圧サーボ弁によ
って制御される。
用いたθ0 軸駆動用モータ２１、θ1 、θ2 軸はラック
ピニオンをシリンダで駆動する駆動ユニット２２、２
３、θ3 軸はその軸端のスプロケットに巻回された無端
チェーンをシリンダで駆動する駆動ユニット２４によっ
てそれぞれ回転される。上記シリンダは、それぞれ後で
説明するように油圧系内に設けた電気油圧サーボ弁によ
って制御される。
【００１２】第一アーム３は、２枚の平板３１、３２を
平行に設けたものから成り、下端にθ3 軸、上端にθ2
軸を有する。この第一アーム３の平板３１、３２の間に
前記駆動ユニット２４が設けられ、又肩部２の第一アー
ム寄りに前記駆動ユニット２３のシリンダが垂直に設け
られている。この第一アーム３に直接又はその付近に後
で説明する電界検知センサＳ1 〜Ｓ3 が取り付けられて
いる。
平行に設けたものから成り、下端にθ3 軸、上端にθ2
軸を有する。この第一アーム３の平板３１、３２の間に
前記駆動ユニット２４が設けられ、又肩部２の第一アー
ム寄りに前記駆動ユニット２３のシリンダが垂直に設け
られている。この第一アーム３に直接又はその付近に後
で説明する電界検知センサＳ1 〜Ｓ3 が取り付けられて
いる。
【００１３】第二アーム４は、中心シャフト４１の外周
に第一パイプ軸４２、第二パイプ軸４３、第三パイプ軸
４４を同心状に設けたものから成り、第二アーム４の後
部に取り付けた３軸駆動部６の駆動力を４１、４２、４
３の各軸を介してハンド５へ伝達するように構成されて
いる。この場合、第二アーム４の各軸の構成部材は、こ
の第二アームより先端部を第一アームに対して絶縁する
ためそれぞれＦＲＰ等の絶縁材を用いて形成している。
に第一パイプ軸４２、第二パイプ軸４３、第三パイプ軸
４４を同心状に設けたものから成り、第二アーム４の後
部に取り付けた３軸駆動部６の駆動力を４１、４２、４
３の各軸を介してハンド５へ伝達するように構成されて
いる。この場合、第二アーム４の各軸の構成部材は、こ
の第二アームより先端部を第一アームに対して絶縁する
ためそれぞれＦＲＰ等の絶縁材を用いて形成している。
【００１４】ハンド５は、第二アームに対してβ、γ軸
の周りに回転自在で、α軸を回転させることによって指
を開閉できるように構成されており、これらの３軸は前
記３軸駆動部６のモータ（油圧）６１、６２、６３の駆
動力を第二アーム４内を通る前記４１、４２、４３の各
軸に伝達し、ギヤ機構内の各ギヤ（ベベルギヤ）を介し
て駆動される。
の周りに回転自在で、α軸を回転させることによって指
を開閉できるように構成されており、これらの３軸は前
記３軸駆動部６のモータ（油圧）６１、６２、６３の駆
動力を第二アーム４内を通る前記４１、４２、４３の各
軸に伝達し、ギヤ機構内の各ギヤ（ベベルギヤ）を介し
て駆動される。
【００１５】図４に第一アーム３及び肩部２の駆動部を
制御する電気制御回路（ａ）及び駆動ユニット２２、２
３、２４の油圧回路（ｂ）のブロック図を示す。
制御する電気制御回路（ａ）及び駆動ユニット２２、２
３、２４の油圧回路（ｂ）のブロック図を示す。
【００１６】電界検出センサＳ1 〜Ｓ3 の検出信号は制
御回路１１へ送られ、制御回路１１ではその検出信号に
基づいて電界レベルを検知すると共に通常の駆動操作信
号を駆動回路１２を介してθ0 軸駆動用モータ２１、あ
るいは電気油圧サーボ弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃへ送
り、通常の操作が行なわれている。
御回路１１へ送られ、制御回路１１ではその検出信号に
基づいて電界レベルを検知すると共に通常の駆動操作信
号を駆動回路１２を介してθ0 軸駆動用モータ２１、あ
るいは電気油圧サーボ弁１４ａ、１４ｂ、１４ｃへ送
り、通常の操作が行なわれている。
【００１７】制御回路１１において検出信号レベルがあ
る設定値（スレッシュホールド）を越えると、制御回路
１１からは非常停止信号が駆動回路１３を介してモータ
２１、電磁弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃへ送られ、第一ア
ームの垂直動作（θ0 軸）、アーム角度の調整動作（θ
2 、θ3 軸）等が停止される。
る設定値（スレッシュホールド）を越えると、制御回路
１１からは非常停止信号が駆動回路１３を介してモータ
２１、電磁弁１５ａ、１５ｂ、１５ｃへ送られ、第一ア
ームの垂直動作（θ0 軸）、アーム角度の調整動作（θ
2 、θ3 軸）等が停止される。
【００１８】上記制御回路に用いられる電界検出センサ
は、空間電界を測定するセンサとして、例えば交流電界
中の平行電極に生ずる誘導電圧をＦＥＴで増幅指示する
形式、あるいは回転形電界測定器を用いることができ
る。
は、空間電界を測定するセンサとして、例えば交流電界
中の平行電極に生ずる誘導電圧をＦＥＴで増幅指示する
形式、あるいは回転形電界測定器を用いることができ
る。
【００１９】かかる電界検知センサは、高電圧が印加さ
れている架空配電線の付近に発生する電界を検知する。
センサの出力電圧は電界の強度に比例し、配電線への接
近距離に応じて変化する出力電圧が設定値を越えると配
電線への異常接近を検知できる。
れている架空配電線の付近に発生する電界を検知する。
センサの出力電圧は電界の強度に比例し、配電線への接
近距離に応じて変化する出力電圧が設定値を越えると配
電線への異常接近を検知できる。
【００２０】なお、上記実施例ではθ1 、θ2 、θ3 軸
を駆動する駆動ユニットは油圧シリンダが用いられてい
るが、これらを全て電動モータに代える方式を採用する
こともできる。その場合は非常停止用の電磁弁１５ａ、
１５ｂ、１５ｃは不要であり、非常停止信号をモータへ
直接送り駆動停止するようにしてもよい。
を駆動する駆動ユニットは油圧シリンダが用いられてい
るが、これらを全て電動モータに代える方式を採用する
こともできる。その場合は非常停止用の電磁弁１５ａ、
１５ｂ、１５ｃは不要であり、非常停止信号をモータへ
直接送り駆動停止するようにしてもよい。
【００２１】
【効果】以上詳細に説明したように、この発明による停
止制御方法では第一アームの構成を従来と同様のまま第
一アームに直接又はその付近に電界検出センサを設けて
電界レベルを検知し、高電圧部分が危険なほど接近した
ときは非常停止信号を発生して第一アームに関連する駆
動部を非常停止させるようにしたから、第一アームを大
改造することなく極めて経済的にかつ確実に作業事故を
防止することができるという利点が得られる。
止制御方法では第一アームの構成を従来と同様のまま第
一アームに直接又はその付近に電界検出センサを設けて
電界レベルを検知し、高電圧部分が危険なほど接近した
ときは非常停止信号を発生して第一アームに関連する駆
動部を非常停止させるようにしたから、第一アームを大
改造することなく極めて経済的にかつ確実に作業事故を
防止することができるという利点が得られる。
【図１】マニピュレータの全体構成の概略図
【図２】図１のマニピュレータの平面図
【図３】駆動機構の全体概略図
【図４】第一アームの通常の制御及び非常停止を行なう
電気制御回路及び油圧制御回路の全体ブロック図
電気制御回路及び油圧制御回路の全体ブロック図
１ 取付基部 ２ 肩部 ３ 第一アーム ４ 第二アーム ５ ハンド ６ 駆動部 １１ 制御回路 １２、１３ 駆動回路 １４、１５ 電磁弁 ２２、２３、２４ 駆動ユニット
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも第一アーム、第二アーム、ハ
ンドを有する多関節マニピュレータの第一アーム又はそ
の付近に取り付けた電界検知センサで第一アーム付近の
電界レベルを検知し、その出力電圧が所定の設定値以上
になると非常停止信号を第一アームの駆動部を制御する
制御回路に送り、第一アームを非常停止させるようにし
たマニピュレータアームの非常停止制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4170996A JPH068174A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | マニピュレータアームの非常停止制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4170996A JPH068174A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | マニピュレータアームの非常停止制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH068174A true JPH068174A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=15915187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4170996A Pending JPH068174A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | マニピュレータアームの非常停止制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068174A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6174511B1 (en) | 1997-07-15 | 2001-01-16 | Japan Energy Corporation | Pseudoboehmite powder for catalyst carrier and process for preparing the same |
| WO2017138034A1 (ja) * | 2016-02-08 | 2017-08-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ３次元表面電位分布計測システム |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP4170996A patent/JPH068174A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6174511B1 (en) | 1997-07-15 | 2001-01-16 | Japan Energy Corporation | Pseudoboehmite powder for catalyst carrier and process for preparing the same |
| WO2017138034A1 (ja) * | 2016-02-08 | 2017-08-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | ３次元表面電位分布計測システム |
| US11333697B2 (en) | 2016-02-08 | 2022-05-17 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Three-dimensional surface potential distribution measurement system |
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Legal Events
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