JPH0685125B2 - モジユ−ル型マニピユレ−タの制御装置 - Google Patents
モジユ−ル型マニピユレ−タの制御装置Info
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- JPH0685125B2 JPH0685125B2 JP7675287A JP7675287A JPH0685125B2 JP H0685125 B2 JPH0685125 B2 JP H0685125B2 JP 7675287 A JP7675287 A JP 7675287A JP 7675287 A JP7675287 A JP 7675287A JP H0685125 B2 JPH0685125 B2 JP H0685125B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マニピュレータの制御装置に係り、特に関節
の配置変更や関節数の増減によって、作業内容に柔軟に
対応できるモジュール型マニピュレータの制御装置に関
する。
の配置変更や関節数の増減によって、作業内容に柔軟に
対応できるモジュール型マニピュレータの制御装置に関
する。
［従来の技術］ 従来のモジュール型マニピュレータとしては、特開昭60
−80591号に記載のように、一関節を含む腕モジュール
の複数個からマニピュレータを構成したものがある。こ
れの制御においては、各関節の目標値をアドレスデコー
ダと時分割制御回路によって各モジュールに与えるよう
にしている。
−80591号に記載のように、一関節を含む腕モジュール
の複数個からマニピュレータを構成したものがある。こ
れの制御においては、各関節の目標値をアドレスデコー
ダと時分割制御回路によって各モジュールに与えるよう
にしている。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記従来技術は、個々の関節目標値は既知であるという
前提のもとに各関節角を位置制御するものであり、その
関節目標値をどのようにして生成するかということに関
して配慮されていなかった。このため、単純なティーチ
ング・プレイバック方式でマニピュレータを動作させる
場合のみ有効であり、関節の連結状態を変えた状態での
マスタ・スレーブ方式の制御は困難であるという問題点
があった。また、関節の連結状態を変更すると、その度
にティーチングする必要があるという問題点があった。
前提のもとに各関節角を位置制御するものであり、その
関節目標値をどのようにして生成するかということに関
して配慮されていなかった。このため、単純なティーチ
ング・プレイバック方式でマニピュレータを動作させる
場合のみ有効であり、関節の連結状態を変えた状態での
マスタ・スレーブ方式の制御は困難であるという問題点
があった。また、関節の連結状態を変更すると、その度
にティーチングする必要があるという問題点があった。
本発明の目的は、関節の連結状態の変更に対しても柔軟
に対応でき、操作性に優れたモジュール型マニピュレー
タの制御装置を提供することにある。
に対応でき、操作性に優れたモジュール型マニピュレー
タの制御装置を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、連結組換え可能なモジュールより構成され先
端にハンドを有するモジュール型マニピュレータの制御
装置であって、ハンドの位置・姿勢の目標値を出力する
ハンド位置・姿勢目標値発生部と、ハンドの位置・姿勢
を出力するハンド位置・姿勢演算部と、該ハンド位置・
姿勢目標値発生部とハンド位置・姿勢演算部との出力の
差に基づいて各モジュールの関節目標値を出力する関節
目標値演算部と、該関節目標値演算部の出力に対応する
ように各関節を駆動する関節駆動機構と、各モジュール
の関節の連結状態を入力する連結状態入力装置と、該連
結状態入力装置からの出力に従ってハンドの位置・姿勢
算出方法を前記ハンド位置・姿勢演算部に選択指示する
ハンド演算選択部と、上記連結状態入力装置からの出力
に従ってハンドの位置・姿勢データからマニピュレータ
の各関節の目標値を算出する方法を前記関節目標値演算
部に選択指示する関節演算選択部とを備えたことを特徴
とするものである。
端にハンドを有するモジュール型マニピュレータの制御
装置であって、ハンドの位置・姿勢の目標値を出力する
ハンド位置・姿勢目標値発生部と、ハンドの位置・姿勢
を出力するハンド位置・姿勢演算部と、該ハンド位置・
姿勢目標値発生部とハンド位置・姿勢演算部との出力の
差に基づいて各モジュールの関節目標値を出力する関節
目標値演算部と、該関節目標値演算部の出力に対応する
ように各関節を駆動する関節駆動機構と、各モジュール
の関節の連結状態を入力する連結状態入力装置と、該連
結状態入力装置からの出力に従ってハンドの位置・姿勢
算出方法を前記ハンド位置・姿勢演算部に選択指示する
ハンド演算選択部と、上記連結状態入力装置からの出力
に従ってハンドの位置・姿勢データからマニピュレータ
の各関節の目標値を算出する方法を前記関節目標値演算
部に選択指示する関節演算選択部とを備えたことを特徴
とするものである。
［作用］ 前記連結状態入力装置は、各モジュールの関節の種類，
形状，連結状態が入力される。ハンド演算選択部では、
前記連結状態入力装置のデータを読みとり、モジュール
の連結状態に一致するハンド位置・姿勢算出方法を選択
し、ハンド位置・姿勢演算部にこれを引渡す。同じく、
関節演算選択部では、前記連結状態入力装置のデータを
読みとり、モジュールの連結状態に一致する関節目標値
算出方法を選択し、関節目標値演算部にこれを引渡す。
この両選択部は、関節の種類，形状に対応する座標変換
マトリクスの要素を要素記憶部から読み出し、関節の連
結状態に対応して積の形でマトリクスが構成されるよう
に構成し、前記両演算部に引渡す。それによって、関節
の自由度配置や関節数の変更に対する位置制御アルゴリ
ズムの変更が不要になり、制御装置の柔軟性が高まると
ともに、操作者の操作負担も軽減する。
形状，連結状態が入力される。ハンド演算選択部では、
前記連結状態入力装置のデータを読みとり、モジュール
の連結状態に一致するハンド位置・姿勢算出方法を選択
し、ハンド位置・姿勢演算部にこれを引渡す。同じく、
関節演算選択部では、前記連結状態入力装置のデータを
読みとり、モジュールの連結状態に一致する関節目標値
算出方法を選択し、関節目標値演算部にこれを引渡す。
この両選択部は、関節の種類，形状に対応する座標変換
マトリクスの要素を要素記憶部から読み出し、関節の連
結状態に対応して積の形でマトリクスが構成されるよう
に構成し、前記両演算部に引渡す。それによって、関節
の自由度配置や関節数の変更に対する位置制御アルゴリ
ズムの変更が不要になり、制御装置の柔軟性が高まると
ともに、操作者の操作負担も軽減する。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面により説明する。最初に
モジュール型マニピュレータの構造について説明する。
モジュールおよびアダプタを一般的に示すときは単に符
号20,21で示し、個別的に示すときは添字a,b,cを付して
示す。モジュール20は、第２図に示すように、ロール軸
101、ピッチ軸102を中心軸とする２関節を有する。モジ
ュール20のロール軸101に沿った両端24,25はアダプタ21
の両端と結合できるように構成されている。ハンド22の
底面はアダプタ21と連結できるように構成されている。
架台23（第４図）はモジュール20の端24,25と連結でき
るようになっている。
モジュール型マニピュレータの構造について説明する。
モジュールおよびアダプタを一般的に示すときは単に符
号20,21で示し、個別的に示すときは添字a,b,cを付して
示す。モジュール20は、第２図に示すように、ロール軸
101、ピッチ軸102を中心軸とする２関節を有する。モジ
ュール20のロール軸101に沿った両端24,25はアダプタ21
の両端と結合できるように構成されている。ハンド22の
底面はアダプタ21と連結できるように構成されている。
架台23（第４図）はモジュール20の端24,25と連結でき
るようになっている。
１つのモジュール20は他のモジュール20とアダプタ21を
介して連結できるので、第４図に示すようにモジュール
20a,20b,20cをアダプタ21a,21bを介して連結でき、モジ
ュール20cとハンド22とは、アダプタ21cを介して連結で
きる。モジュール20aの一端（アダプタ21aが接続されて
いない一端、第２図では端面24）を架台23に連結すれ
ば、６自由度のアームとグリッパを有するマニピュレー
タが構成される。
介して連結できるので、第４図に示すようにモジュール
20a,20b,20cをアダプタ21a,21bを介して連結でき、モジ
ュール20cとハンド22とは、アダプタ21cを介して連結で
きる。モジュール20aの一端（アダプタ21aが接続されて
いない一端、第２図では端面24）を架台23に連結すれ
ば、６自由度のアームとグリッパを有するマニピュレー
タが構成される。
さらに、モジュール20はアダプタ21に対して端面24,25
のどちらの側も接続できるので、例えば第５図に示すよ
うにモジュール20bの連結方向を第４図と反対にした関
節配置も可能である。もちろん、他のモジュール20a,20
cについても同様である。そこで、ロール軸とピッチ軸
をそれぞれＲとＰで表わし、モジュールの連結状態をＲ
−Ｐ（ロール軸が架台側、Ｐ軸がハンド側）及びＰ−Ｒ
（ピッチ軸が架台側、Ｒ軸がハンド側）で表わすとする
と、本実施例の場合、（Ｒ−Ｐ）を１組のモジュールと
して３個のモジュールを組合せるので８通りの関節配置
を考えることができる。このうち、ロール軸が２ケ連結
する組合せＲ−Ｒの場合は、自由度が縮退する。これを
除くと、４通りとなる。
のどちらの側も接続できるので、例えば第５図に示すよ
うにモジュール20bの連結方向を第４図と反対にした関
節配置も可能である。もちろん、他のモジュール20a,20
cについても同様である。そこで、ロール軸とピッチ軸
をそれぞれＲとＰで表わし、モジュールの連結状態をＲ
−Ｐ（ロール軸が架台側、Ｐ軸がハンド側）及びＰ−Ｒ
（ピッチ軸が架台側、Ｒ軸がハンド側）で表わすとする
と、本実施例の場合、（Ｒ−Ｐ）を１組のモジュールと
して３個のモジュールを組合せるので８通りの関節配置
を考えることができる。このうち、ロール軸が２ケ連結
する組合せＲ−Ｒの場合は、自由度が縮退する。これを
除くと、４通りとなる。
次に、モジュール20の構造を第３図を用いて説明する。
モジュール20は、ピッチ側枠28、ベース枠26、ロール側
枠27の３つの枠で構成されている。ロール側枠27はベー
ス枠26に対してロール軸101を中心に回転できるよう
に、軸受29,30を介してベース枠26に支持されている。
モータ33、減速機35はベース枠26に固定されており、回
転角センサ39はロール側枠27に固定されている。モータ
33の出力軸37は軸受45,46を介してベース枠26に支持さ
れ、軸受47を介してロール側枠27に支持され、ロール軸
101と同心上に支持されている。減速機35の入力軸41と
回転角センサ39の入力軸は、モータ33の出力軸37にそれ
らの中心軸が一致するように結合されている。減速機35
の出力軸43はロール側枠27に、ロール軸101が回転軸と
なるように結合されている。モータ33、減速機35、回転
角センサ39及びそれに結合された軸によって、ロール関
節の駆動機構４が構成される。
モジュール20は、ピッチ側枠28、ベース枠26、ロール側
枠27の３つの枠で構成されている。ロール側枠27はベー
ス枠26に対してロール軸101を中心に回転できるよう
に、軸受29,30を介してベース枠26に支持されている。
モータ33、減速機35はベース枠26に固定されており、回
転角センサ39はロール側枠27に固定されている。モータ
33の出力軸37は軸受45,46を介してベース枠26に支持さ
れ、軸受47を介してロール側枠27に支持され、ロール軸
101と同心上に支持されている。減速機35の入力軸41と
回転角センサ39の入力軸は、モータ33の出力軸37にそれ
らの中心軸が一致するように結合されている。減速機35
の出力軸43はロール側枠27に、ロール軸101が回転軸と
なるように結合されている。モータ33、減速機35、回転
角センサ39及びそれに結合された軸によって、ロール関
節の駆動機構４が構成される。
同様に、ピッチ側枠28はベース枠26に対してピッチ軸10
2を中心に回転できるように、軸受31,32を介してベース
枠26に支持されている。モータ34、減速機36は、ベース
枠26に固定されており、回転角センサ40は、ピツチ側枠
28に固定されている。モータ34の出力軸38は、軸受48,5
0を介してピッチ側枠28に支持され、軸受49によってベ
ース枠26に支持され、ピッチ軸102と中心軸が一致する
ように支持されている。減速機36の入力軸42と回転角セ
ンサ40の入力軸は、モータ34の出力軸38に、それらの中
心軸が一致するように結合されている。減速機36の出力
軸44は、ピッチ軸102が回転軸となるようにピッチ側枠2
8に結合されている。モータ34、減速機36、回転角セン
サ40及びそれに結合された軸によって、ピッチ関節の駆
動機構４が構成される。
2を中心に回転できるように、軸受31,32を介してベース
枠26に支持されている。モータ34、減速機36は、ベース
枠26に固定されており、回転角センサ40は、ピツチ側枠
28に固定されている。モータ34の出力軸38は、軸受48,5
0を介してピッチ側枠28に支持され、軸受49によってベ
ース枠26に支持され、ピッチ軸102と中心軸が一致する
ように支持されている。減速機36の入力軸42と回転角セ
ンサ40の入力軸は、モータ34の出力軸38に、それらの中
心軸が一致するように結合されている。減速機36の出力
軸44は、ピッチ軸102が回転軸となるようにピッチ側枠2
8に結合されている。モータ34、減速機36、回転角セン
サ40及びそれに結合された軸によって、ピッチ関節の駆
動機構４が構成される。
次に、本発明の主要部である制御装置について第１図を
用いて説明する。最初に行列及びベクトルについて説明
する。第４図に示す架台23とモジュール20aの接合面の
中心を原点Ｏとし、ハンド22の先端をＰ点とする。この
とき 姿勢ベクトルを と表わす。但し、 はハンドの法線方向の単位ベクトル、 はハンドの開閉方向の単位ベクトル、 はハンドの中心軸の単位ベクトルで、互いに直交する。
これらの を用いてハンドの位置・姿勢Χを４×４行列で次式のよ
うに表わす。
用いて説明する。最初に行列及びベクトルについて説明
する。第４図に示す架台23とモジュール20aの接合面の
中心を原点Ｏとし、ハンド22の先端をＰ点とする。この
とき 姿勢ベクトルを と表わす。但し、 はハンドの法線方向の単位ベクトル、 はハンドの開閉方向の単位ベクトル、 はハンドの中心軸の単位ベクトルで、互いに直交する。
これらの を用いてハンドの位置・姿勢Χを４×４行列で次式のよ
うに表わす。
同様に、ハンドの位置・姿勢の目標値Χｒを と表わす。また、各関節の目標角速度ベクトルωｒを ωｒ＝［r1,r2・・・・・r6］ （３） と表わし各関節の現実の関節角ベクトルθを θ＝［θ1,θ２・・・・・，θ６］ （４） と表わす。θ1,１は架台23から数えて第ｉ番目の関節
角及び関節角速度を表わす。
角及び関節角速度を表わす。
第１図において目標値発生部１はハンドの位置・姿勢の
目標値Χｒを出力し、これを偏差演算部２に入力する。
偏差演算部２の出力εは関節角速度目標演算部３に入力
され、関節目標角速度ωｒを出力する。ωｒはグリッパ
を含む全関節の駆動機構（この例では７組ある）４に入
力される。この駆動機構４は、従来から用いられている
速度制御系を構成している。その制御系の構造は公知で
あるので説明は省略する。関節駆動機構４はその内部に
ある回転角センサ40の出力である関節角ベクトルθ
（（４）式で表わされる）を出力する。
目標値Χｒを出力し、これを偏差演算部２に入力する。
偏差演算部２の出力εは関節角速度目標演算部３に入力
され、関節目標角速度ωｒを出力する。ωｒはグリッパ
を含む全関節の駆動機構（この例では７組ある）４に入
力される。この駆動機構４は、従来から用いられている
速度制御系を構成している。その制御系の構造は公知で
あるので説明は省略する。関節駆動機構４はその内部に
ある回転角センサ40の出力である関節角ベクトルθ
（（４）式で表わされる）を出力する。
ハンド位置演算部５は、関節角ベクトルθを入力とし、
ハンドの位置・姿勢行列Χを出力する。偏差演算部２は
ハンドの位置姿勢の目標値行列Χｒおよびハンドの位置
・姿勢行列Χを入力される。
ハンドの位置・姿勢行列Χを出力する。偏差演算部２は
ハンドの位置姿勢の目標値行列Χｒおよびハンドの位置
・姿勢行列Χを入力される。
偏差演算部２では、 で計算され、偏差列ベクトル で入力される。
入力装置６はキーボード12とそれによって入力されたマ
ニピュレータのモジュールの関節の種類、連結順序、形
状パラメータなどと記憶するモジュール連結記憶部13と
から構成され、モジュールの関節位置を示す出力信号ｕ
が画像作成部10と関節演算選択部８及びハンド演算選択
部７に出力される。画像作成部10は、モジュールの関節
映像を出力信号ｕに応じて作成し、その映像信号をディ
スプレイ11に出力する。
ニピュレータのモジュールの関節の種類、連結順序、形
状パラメータなどと記憶するモジュール連結記憶部13と
から構成され、モジュールの関節位置を示す出力信号ｕ
が画像作成部10と関節演算選択部８及びハンド演算選択
部７に出力される。画像作成部10は、モジュールの関節
映像を出力信号ｕに応じて作成し、その映像信号をディ
スプレイ11に出力する。
第６図は、マニピュレータを構成するために用いられる
モジュールの関節の型式、構造、それによる座標変換マ
トリクスを示すもので、これは予めマトリクス要素記憶
部９に記憶されている。
モジュールの関節の型式、構造、それによる座標変換マ
トリクスを示すもので、これは予めマトリクス要素記憶
部９に記憶されている。
関節演算選択部８及びハンド演算選択部７はモジュール
連結記憶部13の出力信号ｕに基づき、マトリクス要素記
憶部９から第６図に示すマトリクス要素のデータを読み
とり、関節角速度目標値演算部３及びハンド位置演算部
５にそれぞれ後記の計算アルゴリズムを引渡す。
連結記憶部13の出力信号ｕに基づき、マトリクス要素記
憶部９から第６図に示すマトリクス要素のデータを読み
とり、関節角速度目標値演算部３及びハンド位置演算部
５にそれぞれ後記の計算アルゴリズムを引渡す。
次に動作について詳細に説明する。操作者はモジュール
型マニピュレータを構成するモジュールの関節の種類、
連結順序、形状パラメータなどをキーボード12から入力
する。これに応じ、モジュール連結記憶部13では、マト
リクス要素記憶部９中に予め記憶されている第６図に示
すデータの中から、マトリクスの種類Ｍ（Pi,Ro,Ex,O
b）及び必要な形状パラメータ（a,b,）を関節毎に ｕ＝（u1,u2,・・・・・,u6） （８） u1＝（Mi,a,b,）（ｉ＝1,・・・・・６） （９） の形で記憶し、画像作成部10及び演算選択部7,8に出力
する。
型マニピュレータを構成するモジュールの関節の種類、
連結順序、形状パラメータなどをキーボード12から入力
する。これに応じ、モジュール連結記憶部13では、マト
リクス要素記憶部９中に予め記憶されている第６図に示
すデータの中から、マトリクスの種類Ｍ（Pi,Ro,Ex,O
b）及び必要な形状パラメータ（a,b,）を関節毎に ｕ＝（u1,u2,・・・・・,u6） （８） u1＝（Mi,a,b,）（ｉ＝1,・・・・・６） （９） の形で記憶し、画像作成部10及び演算選択部7,8に出力
する。
画像作成部10は入力した信号ｕを用いて、第ｉ番目の関
節の映像データを、データuiを読んで作成する。そし
て、第１番目から順に第2,3・・・・・６番目まで連結
した映像となるように合成し、ディスプレイに出力す
る。この結果、操作者が入力した関節配置、形状がマニ
ピュレータの形をした映像で確認できる。尚、この映像
は、装置の簡略化のため線画であってもよい。
節の映像データを、データuiを読んで作成する。そし
て、第１番目から順に第2,3・・・・・６番目まで連結
した映像となるように合成し、ディスプレイに出力す
る。この結果、操作者が入力した関節配置、形状がマニ
ピュレータの形をした映像で確認できる。尚、この映像
は、装置の簡略化のため線画であってもよい。
ハンド演算選択部７では、信号ｕの中のMiを読みとり、
マトリクス要素記憶部９からMiに対応する座標変換マト
リクスAiを選び出し、次のマトリクスＡ Ａ＝A1×A2×・・・・・×A6 （10） を演算し、このマトリクスの要素をハンド位置演算部５
に出力する。ハンド位置演算部５では、一定時間でサン
プルしたθのデータに基づき Χ＝Ａ（θ） （11） を計算し、偏差演算部２に入力する。
マトリクス要素記憶部９からMiに対応する座標変換マト
リクスAiを選び出し、次のマトリクスＡ Ａ＝A1×A2×・・・・・×A6 （10） を演算し、このマトリクスの要素をハンド位置演算部５
に出力する。ハンド位置演算部５では、一定時間でサン
プルしたθのデータに基づき Χ＝Ａ（θ） （11） を計算し、偏差演算部２に入力する。
関節演算選択部８では、信号ｕの中からMiを読みとり、
マトリクス要素記憶部９の中からMiに対応する座標変換
マトリクスAiを選び出し、下記の演算をｉ＝１〜６まで
実行する。
マトリクス要素記憶部９の中からMiに対応する座標変換
マトリクスAiを選び出し、下記の演算をｉ＝１〜６まで
実行する。
但し、 は微分マトリクスで例えばピッチ軸では 、ロール軸では である。
このＪの逆行列J-1の各成分を関節角速度目標値演算部
３に出力する。関節角速度目標値演算部３では ωｒ＝J-1ε （16） が計算され、ωｒを出力する。
３に出力する。関節角速度目標値演算部３では ωｒ＝J-1ε （16） が計算され、ωｒを出力する。
以上のようにして、位置制御系が構成される。尚、これ
らのマトリクス演算は、関節の可能な全ての組合せをあ
らかじめ計算し、マトリクスの成分を求めておいて、そ
れをマトリクス要素記憶部に記憶しておいてもよい。
らのマトリクス演算は、関節の可能な全ての組合せをあ
らかじめ計算し、マトリクスの成分を求めておいて、そ
れをマトリクス要素記憶部に記憶しておいてもよい。
（10）式で表わしたマトリクスの積は、第４図の関節配
置では、 Ａ＝Ro×Pi×Pi×Ro×Ro×Pi （17） であり、第５図の例では Ａ＝Ro×Pi×Ro×Pi×Ro×Pi （18） となり、モジュール20bの連結方向を入れ替えた場合に
対応させて、Pi×RoをRo×Piにとり替えるだけでよい。
置では、 Ａ＝Ro×Pi×Pi×Ro×Ro×Pi （17） であり、第５図の例では Ａ＝Ro×Pi×Ro×Pi×Ro×Pi （18） となり、モジュール20bの連結方向を入れ替えた場合に
対応させて、Pi×RoをRo×Piにとり替えるだけでよい。
本実施例においては、操作者がキーボードから関節の連
結順序を入力すると、関節の連結状態がディスプレイで
確認できるので、入力ミスによるアームの誤動作を防ぐ
ことができる。
結順序を入力すると、関節の連結状態がディスプレイで
確認できるので、入力ミスによるアームの誤動作を防ぐ
ことができる。
［発明の効果］ 本発明によれば、関節の連結状態を変えても各関節の関
節角データからハンドの位置・姿勢を計算できるので、
関節の自由度配置に無関係に、ハンドの位置・姿勢の目
標値を与えるだけでモジュール型マニピュレータの制御
ができる。すなわち、ティーチングプレイバック時の関
節配置の変更に伴うティーチングのやり直しや、マスタ
・スレーブモードにおけるマスタアームの一意性（マス
タ・アームはスレーブアームと異構造であっても良く、
スレーブの関節配置の変更に対して、マスタ・アームは
一つの形でよい）が確保できる。従って、アームの関節
の連結状態の変更に対して柔軟に対応できる効果があ
る。
節角データからハンドの位置・姿勢を計算できるので、
関節の自由度配置に無関係に、ハンドの位置・姿勢の目
標値を与えるだけでモジュール型マニピュレータの制御
ができる。すなわち、ティーチングプレイバック時の関
節配置の変更に伴うティーチングのやり直しや、マスタ
・スレーブモードにおけるマスタアームの一意性（マス
タ・アームはスレーブアームと異構造であっても良く、
スレーブの関節配置の変更に対して、マスタ・アームは
一つの形でよい）が確保できる。従って、アームの関節
の連結状態の変更に対して柔軟に対応できる効果があ
る。
第１図は本発明の１実施例のブロック図、第２図はモジ
ュールを示す斜視図、第３図は第２図の機構の詳細を示
す断面図、第４図および第５図は異る関節連結状態にお
けるモジュール型マニピュレータを示す図、第６図は各
モジュールとそのマトリクスを示す図である。 １……目標値発生部、２……偏差演算部 ３……関節角速度目標値演算部 ４……関節駆動機構、５……ハンド位置演算部 ６……入力装置、７……ハンド演算選択部 ８……関節演算選択部 ９……マトリクス要素記憶部 10……画像作成部、11……ディスプレイ 12……キーボード
ュールを示す斜視図、第３図は第２図の機構の詳細を示
す断面図、第４図および第５図は異る関節連結状態にお
けるモジュール型マニピュレータを示す図、第６図は各
モジュールとそのマトリクスを示す図である。 １……目標値発生部、２……偏差演算部 ３……関節角速度目標値演算部 ４……関節駆動機構、５……ハンド位置演算部 ６……入力装置、７……ハンド演算選択部 ８……関節演算選択部 ９……マトリクス要素記憶部 10……画像作成部、11……ディスプレイ 12……キーボード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 妹尾 誠 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 藤井 正昭 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】連結組換え可能なモジュールより構成され
先端にハンドを有するモジュール型マニピュレータの制
御装置であって、ハンドの位置・姿勢の目標値を出力す
るハンド位置・姿勢目標値発生部と、ハンドの位置・姿
勢を出力するハンド位置・姿勢演算部と、該ハンド位置
・姿勢目標値発生部とハンド位置・姿勢演算部との出力
の差に基づいて各モジュールの関節目標値を出力する関
節目標値演算部と、該関節目標値演算部の出力に対応す
るように各関節を駆動する関節駆動機構と、各モジュー
ルの関節の連結状態を入力する連結状態入力装置と、該
連結状態入力装置からの出力に従ってハンドの位置・姿
勢算出方法を前記ハンド位置・姿勢演算部に選択指示す
るハンド演算選択部と、上記連結状態入力装置からの出
力に従ってハンドの位置・姿勢データからマニピュレー
タの各関節の目標値を算出する方法を前記関節目標値演
算部に選択指示する関節演算選択部とを備えたことを特
徴とするモジュール型マニピュレータの制御装置。 - 【請求項２】前記ハンド演算選択部および関節演算選択
部において関節の連結状態を座標変換マトリクスの積の
形で表現し、関節の連結状態の変更に対して上記マトリ
クスの積の順序および数を変更することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のモジュール型マニピュレータ
の制御装置。 - 【請求項３】前記連結状態入力装置の出力に従って関節
の連結状態を画像情報に変換する画像作成部および画像
作成部の出力を表示するディスプレイを備えた特許請求
の範囲第１項記載のモジュール型マニピュレータの制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7675287A JPH0685125B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | モジユ−ル型マニピユレ−タの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7675287A JPH0685125B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | モジユ−ル型マニピユレ−タの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63241613A JPS63241613A (ja) | 1988-10-06 |
| JPH0685125B2 true JPH0685125B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=13614321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7675287A Expired - Fee Related JPH0685125B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | モジユ−ル型マニピユレ−タの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685125B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5963712A (en) * | 1996-07-08 | 1999-10-05 | Sony Corporation | Selectively configurable robot apparatus |
| JP3765356B2 (ja) * | 1997-12-22 | 2006-04-12 | ソニー株式会社 | ロボツト装置 |
| JP4569653B2 (ja) * | 2008-03-24 | 2010-10-27 | ソニー株式会社 | ロボット制御装置、ロボット制御方法及びロボット制御プログラム |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP7675287A patent/JPH0685125B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63241613A (ja) | 1988-10-06 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |