JPH07290377A - マスタスレーブマニピュレータ装置 - Google Patents
マスタスレーブマニピュレータ装置Info
- Publication number
- JPH07290377A JPH07290377A JP10614294A JP10614294A JPH07290377A JP H07290377 A JPH07290377 A JP H07290377A JP 10614294 A JP10614294 A JP 10614294A JP 10614294 A JP10614294 A JP 10614294A JP H07290377 A JPH07290377 A JP H07290377A
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- JP
- Japan
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- master
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- arm
- command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】特異点となるアームが伸びきった状態をさける
ように指令を修正することにより、制御不能状態になら
ないようにする。 【構成】スレーブアームが伸び切る直前を検出する限界
位置比較部と、マスタアームから前記限界位置を越えて
動作しようとする指令が出されているときにその指令を
限界位置を越えない動作に修正する指令修正部とを備え
る。
ように指令を修正することにより、制御不能状態になら
ないようにする。 【構成】スレーブアームが伸び切る直前を検出する限界
位置比較部と、マスタアームから前記限界位置を越えて
動作しようとする指令が出されているときにその指令を
限界位置を越えない動作に修正する指令修正部とを備え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、活線作業ロボ
ット等のように、オペレータがスレーブロボットとは機
構が異なるマスタ装置を操作してスレーブロボットを動
作させるタイプのマスタスレーブマニピュレータ装置に
関する。
ット等のように、オペレータがスレーブロボットとは機
構が異なるマスタ装置を操作してスレーブロボットを動
作させるタイプのマスタスレーブマニピュレータ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】マスタスレーブマニピュレータ制御にお
いて、操作中にスレーブアームが伸びきってしまうと、
いわゆる特異点となり、制御不能状態に陥る。特異点と
は、直交座標と関節角度の座標変換演算で、解（ある座
標位置を満足する関節角度の組）が無数に存在する状態
である。解が無数に存在するため、一義的に各関節角度
が決まらず制御できないのである。ただし、マスタ装置
とスレーブロボットとが同じ機構であれば、マスタ装置
のある軸の関節角度をそのまま対応するスレーブの軸の
関節角度にすればよいので、座標変換演算は基本的に不
要であり、このような問題は生じない。
いて、操作中にスレーブアームが伸びきってしまうと、
いわゆる特異点となり、制御不能状態に陥る。特異点と
は、直交座標と関節角度の座標変換演算で、解（ある座
標位置を満足する関節角度の組）が無数に存在する状態
である。解が無数に存在するため、一義的に各関節角度
が決まらず制御できないのである。ただし、マスタ装置
とスレーブロボットとが同じ機構であれば、マスタ装置
のある軸の関節角度をそのまま対応するスレーブの軸の
関節角度にすればよいので、座標変換演算は基本的に不
要であり、このような問題は生じない。
【０００３】一方、ティーチングプレイバック方式のロ
ボットでも、教示点と教示点の中間のある点が、特異点
となることがある。その場合、ある軸の動きを固定する
などして、座標変換演算における条件を追加することに
よって解を一つにすることにより特異点を通過させるこ
とが行われている（本出願人が提案した特開昭６２−１
８９５０４号公報参照）。
ボットでも、教示点と教示点の中間のある点が、特異点
となることがある。その場合、ある軸の動きを固定する
などして、座標変換演算における条件を追加することに
よって解を一つにすることにより特異点を通過させるこ
とが行われている（本出願人が提案した特開昭６２−１
８９５０４号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、オペレータが
実ワークを見ながら操作するマスタスレーブ方式のマニ
ピュレータ制御では、ある軸の動きを不用意に固定する
ことは、意図しない動作が生ずることになり実用性に欠
ける。したがって、制御不能状態になると、１軸ずつの
動作に切り換えて、スレーブアームを動作可能状態に戻
すという動作をとらざるを得なかった。そこで本発明
は、制御不能状態になることのないマスタスレーブ方式
のマニピュレータ装置を提供することを目的とする。
実ワークを見ながら操作するマスタスレーブ方式のマニ
ピュレータ制御では、ある軸の動きを不用意に固定する
ことは、意図しない動作が生ずることになり実用性に欠
ける。したがって、制御不能状態になると、１軸ずつの
動作に切り換えて、スレーブアームを動作可能状態に戻
すという動作をとらざるを得なかった。そこで本発明
は、制御不能状態になることのないマスタスレーブ方式
のマニピュレータ装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、マスタアーム
とスレーブアームが異構造のマスタスレーブマニピュレ
ータ装置において、スレーブアームが伸び切る直前を検
出する限界位置比較部と、マスタアームから前記限界位
置を越えて動作しようとする指令が出されているときに
その指令を限界位置を越えない動作に修正する指令修正
部と、を備えたことを特徴とするものである。
とスレーブアームが異構造のマスタスレーブマニピュレ
ータ装置において、スレーブアームが伸び切る直前を検
出する限界位置比較部と、マスタアームから前記限界位
置を越えて動作しようとする指令が出されているときに
その指令を限界位置を越えない動作に修正する指令修正
部と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】上記手段により、スレーブアームが伸びきる少
し前で動作リミットがかかるので、動作不能状態に陥ら
ない。
し前で動作リミットがかかるので、動作不能状態に陥ら
ない。
【０００７】
【実施例】図１に本発明の実施例を示す。１はマスタア
ーム、２はスレーブアーム、３は制御装置である。制御
装置３の中には、関節角→直交座標変換部（順変換）
４、限界位置比較器５、指令修正部６、直交座標→関節
角変換部（逆変換）７、駆動制御部８からなる。さて、
マスタアーム１を動かすと、マスタアーム中に組み込ま
れた角度検出器（図示せず）により検出した各軸の関節
角は、関節角→直交座標変換部４でアーム先端位置を示
す座標値に直交座標変換される。その直交座標位置は、
限界位置比較器５で限界位置以内かどうかがチェックさ
れる。限界位置以内であれば、直交座標→関節角変換部
７におくられ、スレーブアームの角関節角に変換され、
駆動制御部８によりスレーブアーム２が駆動される。限
界位置を越えおれば、指令修正部６に送られ、限界位置
を越えない位置に修正されたのち、直交座標→関節角変
換部７におくられ、スレーブアームの角関節角に変換さ
れ、駆動制御部８によりスレーブアーム２が駆動され
る。前記修正は、基本的には限界位置で停止させるよう
に修正することが最良であるが、場合によっては、方向
を修正して限界位置を越えない方向に進ませるような修
正でもよい。また、このような停止や方向修正という修
正がなされた場合は、に表示、音、等の手段によりオペ
レータにフィードバックするようにしてもよい。
ーム、２はスレーブアーム、３は制御装置である。制御
装置３の中には、関節角→直交座標変換部（順変換）
４、限界位置比較器５、指令修正部６、直交座標→関節
角変換部（逆変換）７、駆動制御部８からなる。さて、
マスタアーム１を動かすと、マスタアーム中に組み込ま
れた角度検出器（図示せず）により検出した各軸の関節
角は、関節角→直交座標変換部４でアーム先端位置を示
す座標値に直交座標変換される。その直交座標位置は、
限界位置比較器５で限界位置以内かどうかがチェックさ
れる。限界位置以内であれば、直交座標→関節角変換部
７におくられ、スレーブアームの角関節角に変換され、
駆動制御部８によりスレーブアーム２が駆動される。限
界位置を越えおれば、指令修正部６に送られ、限界位置
を越えない位置に修正されたのち、直交座標→関節角変
換部７におくられ、スレーブアームの角関節角に変換さ
れ、駆動制御部８によりスレーブアーム２が駆動され
る。前記修正は、基本的には限界位置で停止させるよう
に修正することが最良であるが、場合によっては、方向
を修正して限界位置を越えない方向に進ませるような修
正でもよい。また、このような停止や方向修正という修
正がなされた場合は、に表示、音、等の手段によりオペ
レータにフィードバックするようにしてもよい。
【０００８】図２は限界位置を説明するものであり、線
２１が限界位置を示す。すなわち、スレーブアームが、
伸びきったところの線２２から少し手前に設けられるも
のであり、一般的にスレーブアーム２の根元位置からみ
て球状の空間に存在する点の集合となる。スレーブアー
ム２はこの線２２を越える動作はしないので、線２１に
至ることはなくなり、動作不能状態には陥らない。
２１が限界位置を示す。すなわち、スレーブアームが、
伸びきったところの線２２から少し手前に設けられるも
のであり、一般的にスレーブアーム２の根元位置からみ
て球状の空間に存在する点の集合となる。スレーブアー
ム２はこの線２２を越える動作はしないので、線２１に
至ることはなくなり、動作不能状態には陥らない。
【０００９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、スレーブ動作中に、動作不能状態に陥らないので、
作業効率の向上に大きく貢献する。
ば、スレーブ動作中に、動作不能状態に陥らないので、
作業効率の向上に大きく貢献する。
【図１】本発明の実施例を示す図
【図２】本発明の動作説明図
【符号の説明】 １ マスタアーム ２ スレーブアーム ３ 制御装置 ４ 関節角→直交座標変換（順変換）部 ５ 限界位置比較器 ６ 指令修正部 ７ 直交座標→関節角変換（逆変換）部 ８ 駆動制御部 ２１ 特異点位置 ２２ 動作リミット位置
Claims (4)
- 【請求項１】 マスタ装置によって、そのマスタ装置と
機構が異なる多関節スレーブアームを動作させるマスタ
スレーブマニピュレータ装置において、 スレーブアームが伸び切る直前を検出する限界位置比較
部と、 マスタ装置から前記限界位置を越えて動作しようとする
指令が出されているときにその指令を限界位置を越えな
い動作に修正する指令修正部と、を備えたことを特徴と
するマスタスレーブマニピュレータ装置。 - 【請求項２】 前記限界位置比較部は、マスタアームの
操作に基づくスレーブアームの先端位置を座標変換演算
で求め、前記スレーブアームの根元からそのスレーブア
ームの先端位置までの長さと、前記スレーブアームの根
元位置からそのスレーブアームの機構上定まる最大の動
作範囲から所定長さだけ内側の位置とを比較するもので
ある請求項１記載のマスタスレーブマニピュレータ装
置。 - 【請求項３】 前記指令修正部は、限界位置で停止させ
る指令に修正するものである請求項１記載のマスタスレ
ーブマニピュレータ装置。 - 【請求項４】 前記指令修正がなされたときに、オペレ
ータにその旨を通知する手段をそなえた請求項１記載の
マスタスレーブマニピュレータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10614294A JPH07290377A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | マスタスレーブマニピュレータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10614294A JPH07290377A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | マスタスレーブマニピュレータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07290377A true JPH07290377A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=14426119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10614294A Pending JPH07290377A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | マスタスレーブマニピュレータ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07290377A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013033048A (ja) * | 2012-08-24 | 2013-02-14 | Kosaka Laboratory Ltd | 多関節型座標測定装置 |
| JPWO2021117701A1 (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP10614294A patent/JPH07290377A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013033048A (ja) * | 2012-08-24 | 2013-02-14 | Kosaka Laboratory Ltd | 多関節型座標測定装置 |
| JPWO2021117701A1 (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | ||
| WO2021117701A1 (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | 川崎重工業株式会社 | マスタスレーブシステム及び制御方法 |
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