JPH08229858A - マスタスレーブマニピュレータの制御方法およびその装置 - Google Patents
マスタスレーブマニピュレータの制御方法およびその装置Info
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- JPH08229858A JPH08229858A JP4083695A JP4083695A JPH08229858A JP H08229858 A JPH08229858 A JP H08229858A JP 4083695 A JP4083695 A JP 4083695A JP 4083695 A JP4083695 A JP 4083695A JP H08229858 A JPH08229858 A JP H08229858A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 入力グリップの操作性を損なわない力帰還作
用を発生し、制御装置が操作容易かつ安価である力帰還
型バイラテラル式マスタスレーブマニピュレータ制御方
法を提供する。 【構成】 マスタ反力指令絶対値があらかじめ設定した
マスタ反力絶対値上限値以上になるとそのマスタ反力絶
対値上限値を入力グリップ１５に帰還する。したがっ
て、入力グリップ１５に過大なマスタ反力が帰還される
ことはなく、操作者Ｍは剛体接触を含むスレーブマニピ
ュレータ２１の操作において、エンドエフェクタ２４の
剛体接触を感知でき、かつ、意思に反する入力グリップ
１５の動作なく、安定した接触操作が行える。
用を発生し、制御装置が操作容易かつ安価である力帰還
型バイラテラル式マスタスレーブマニピュレータ制御方
法を提供する。 【構成】 マスタ反力指令絶対値があらかじめ設定した
マスタ反力絶対値上限値以上になるとそのマスタ反力絶
対値上限値を入力グリップ１５に帰還する。したがっ
て、入力グリップ１５に過大なマスタ反力が帰還される
ことはなく、操作者Ｍは剛体接触を含むスレーブマニピ
ュレータ２１の操作において、エンドエフェクタ２４の
剛体接触を感知でき、かつ、意思に反する入力グリップ
１５の動作なく、安定した接触操作が行える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はマスタスレーブマニピ
ュレータ、特に力帰還型バイラテラル式マスタスレーブ
マニピュレータの制御方法およびその装置に関する。
ュレータ、特に力帰還型バイラテラル式マスタスレーブ
マニピュレータの制御方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】マスタスレーブマニピュレータでは、操
作者はマスタマニピュレータの入力グリップを操作し
て、入力グリップの位置変化がスレーブマニピュレータ
のエンドエフェクタの位置変化として指令される。
作者はマスタマニピュレータの入力グリップを操作し
て、入力グリップの位置変化がスレーブマニピュレータ
のエンドエフェクタの位置変化として指令される。
【０００３】遠隔操作の臨場感と操作性を向上させる方
法として、エンドエフェクタに作用している環境からの
反力（スレーブ反力）を、操作者の操作している入力グ
リップの発生力（マスタ反力）として帰還する、いわゆ
る力バイラテラル制御方式が提案されている。この制御
方式ではエンドエフェクタがワークと接触している状況
や、把持している物体の重量を操作者に直感的に伝達す
ることが可能となり、遠隔操作の操作性が向上する。
法として、エンドエフェクタに作用している環境からの
反力（スレーブ反力）を、操作者の操作している入力グ
リップの発生力（マスタ反力）として帰還する、いわゆ
る力バイラテラル制御方式が提案されている。この制御
方式ではエンドエフェクタがワークと接触している状況
や、把持している物体の重量を操作者に直感的に伝達す
ることが可能となり、遠隔操作の操作性が向上する。
【０００４】しかし、実際のエンドエフェクタや制御装
置では、エンドエフェクタが剛性の高い物体と接触する
と入力グリップに大きなスレーブ反力が発生する。この
結果、操作者は入力グリップによって腕を動かされ、入
力グリップを通じてスレーブマニピュレータの安定した
接触動作やワークへの倣い操作が困難であることが指摘
されている（文献：榊、舘「インピーダンス制御の接触
安定性についての一考察」日本ロボット学会誌１２巻３
号pp１５５−１６２）。また、スレーブ反力が入力グリ
ップに伝達され操作者に感覚されるまでに、操作者は入
力グリップによってスレーブマニピュレータに更にワー
クとの干渉方向へ移動指令を発生してしまい、スレーブ
反力は過大な値となる。さらに、操作者はスレーブマニ
ピュレータとワークとの接触を入力グリップでマスタ反
力として感知するため、接触の直前まで入力グリップに
小さい操作力を与えている。そのため、大きなマスタ反
力が入力グリップに急激に発生すると、操作者は不意を
つかれてマスタ反力に拮抗する操作力を入力グリップに
与えることが間に合わない。したがって、入力グリップ
は操作者の意志に反して変位してしまい、この変位によ
ってスレーブマニピュレータに変位指令が与えられ、ス
レーブマニピュレータも操作者の意思に反して変位して
しまう。この結果、良好な操作感が得られないのみなら
ず、剛性の高いワークとの遠隔接触操作は非常に困難で
あった。これは、例えば電気モーター式のマスタスレー
ブマニピュレータでは実際のスレーブマニピュレータに
は制御モータに結合されている減速機の弾性変形や制御
装置の時間遅れ、力覚センサと制御素子としてのモータ
の配置の不一致などの、制御上でモデル化されていない
構成要素があり、これに起因するとされている。
置では、エンドエフェクタが剛性の高い物体と接触する
と入力グリップに大きなスレーブ反力が発生する。この
結果、操作者は入力グリップによって腕を動かされ、入
力グリップを通じてスレーブマニピュレータの安定した
接触動作やワークへの倣い操作が困難であることが指摘
されている（文献：榊、舘「インピーダンス制御の接触
安定性についての一考察」日本ロボット学会誌１２巻３
号pp１５５−１６２）。また、スレーブ反力が入力グリ
ップに伝達され操作者に感覚されるまでに、操作者は入
力グリップによってスレーブマニピュレータに更にワー
クとの干渉方向へ移動指令を発生してしまい、スレーブ
反力は過大な値となる。さらに、操作者はスレーブマニ
ピュレータとワークとの接触を入力グリップでマスタ反
力として感知するため、接触の直前まで入力グリップに
小さい操作力を与えている。そのため、大きなマスタ反
力が入力グリップに急激に発生すると、操作者は不意を
つかれてマスタ反力に拮抗する操作力を入力グリップに
与えることが間に合わない。したがって、入力グリップ
は操作者の意志に反して変位してしまい、この変位によ
ってスレーブマニピュレータに変位指令が与えられ、ス
レーブマニピュレータも操作者の意思に反して変位して
しまう。この結果、良好な操作感が得られないのみなら
ず、剛性の高いワークとの遠隔接触操作は非常に困難で
あった。これは、例えば電気モーター式のマスタスレー
ブマニピュレータでは実際のスレーブマニピュレータに
は制御モータに結合されている減速機の弾性変形や制御
装置の時間遅れ、力覚センサと制御素子としてのモータ
の配置の不一致などの、制御上でモデル化されていない
構成要素があり、これに起因するとされている。
【０００５】この問題の解決のためには、減速機を用い
ない低速高トルクの制御モータや、時間遅れの小さい高
速な制御用演算装置などが考えられる。たとえば、特開
平３−１１７５７４号公報の「マスタ・スレーブロボッ
トの制御方法」では、インピーダンス制御を用いて、ア
ームの慣性や粘性をモデル化して制御則に取り入れるこ
とを提案している。また、非線形な機械要素のモデル化
も考えられるが、いずれの方式も制御装置の製造費の大
幅な増大を招き、また低速高トルクモータは出力重量比
が小さいので多軸のスレーブマニピュレータの構成には
不適切であった。また、特開昭６１−１０３７８８号公
報、特開昭６１−１４６４８３号公報等の「マスタスレ
ーブ方式マニピュレータ」では、スレーブマニピュレー
タの追従性をマスタマニピュレータの反力として発生さ
せているが、高剛性のワークと接触したときの安定性に
ついては考慮されていない。特開平２−２７４４８２号
公報、特開平２−２９８４８０号公報等の「バイラテラ
ルマスタスレーブマニピュレータ」では、入力グリップ
の各関節軸にパウダーブレーキを用いるが、この方法で
はさらに入力グリップが大型化してしまう。
ない低速高トルクの制御モータや、時間遅れの小さい高
速な制御用演算装置などが考えられる。たとえば、特開
平３−１１７５７４号公報の「マスタ・スレーブロボッ
トの制御方法」では、インピーダンス制御を用いて、ア
ームの慣性や粘性をモデル化して制御則に取り入れるこ
とを提案している。また、非線形な機械要素のモデル化
も考えられるが、いずれの方式も制御装置の製造費の大
幅な増大を招き、また低速高トルクモータは出力重量比
が小さいので多軸のスレーブマニピュレータの構成には
不適切であった。また、特開昭６１−１０３７８８号公
報、特開昭６１−１４６４８３号公報等の「マスタスレ
ーブ方式マニピュレータ」では、スレーブマニピュレー
タの追従性をマスタマニピュレータの反力として発生さ
せているが、高剛性のワークと接触したときの安定性に
ついては考慮されていない。特開平２−２７４４８２号
公報、特開平２−２９８４８０号公報等の「バイラテラ
ルマスタスレーブマニピュレータ」では、入力グリップ
の各関節軸にパウダーブレーキを用いるが、この方法で
はさらに入力グリップが大型化してしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、入力グリ
ップの操作性を損なわない力帰還作用を発生し、制御装
置が操作容易かつ安価である力帰還型バイラテラル式マ
スタスレーブマニピュレータ制御方法および装置を提供
することを目的とする。
ップの操作性を損なわない力帰還作用を発生し、制御装
置が操作容易かつ安価である力帰還型バイラテラル式マ
スタスレーブマニピュレータ制御方法および装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明のバイラテラル
式マスタスレーブマニピュレータの制御方法は、スレー
ブマニピュレータのエンドエフェクタに作用するスレー
ブ反力に定数比例するマスタ反力をマスタマニピュレー
タの入力グリップに帰還する力帰還型バイラテラル式マ
スタスレーブマニピュレータの制御方法において、マス
タ反力指令絶対値があらかじめ設定したマスタ反力絶対
値上限値以上になるとそのマスタ反力絶対値上限値をマ
スタ反力指令絶対値として入力グリップに帰還する。
式マスタスレーブマニピュレータの制御方法は、スレー
ブマニピュレータのエンドエフェクタに作用するスレー
ブ反力に定数比例するマスタ反力をマスタマニピュレー
タの入力グリップに帰還する力帰還型バイラテラル式マ
スタスレーブマニピュレータの制御方法において、マス
タ反力指令絶対値があらかじめ設定したマスタ反力絶対
値上限値以上になるとそのマスタ反力絶対値上限値をマ
スタ反力指令絶対値として入力グリップに帰還する。
【０００８】上記マスタ反力絶対値上限値は、操作者が
腕を大きく移動させることができ、また操作者が反力発
生を検知することができる程度の力に設定する。たとえ
ば成人が操作する場合、マスタ反力絶対値上限値は、
０．５〜１．０kgf 程度が適切である。なお、マスタ反
力の方向はスレーブ反力の方向に従う。
腕を大きく移動させることができ、また操作者が反力発
生を検知することができる程度の力に設定する。たとえ
ば成人が操作する場合、マスタ反力絶対値上限値は、
０．５〜１．０kgf 程度が適切である。なお、マスタ反
力の方向はスレーブ反力の方向に従う。
【０００９】この発明のバイラテラル式マスタスレーブ
マニピュレータの制御装置は、スレーブマニピュレータ
のエンドエフェクタに作用するスレーブ反力を検出する
力覚センサと、力覚センサからの信号に基づき、マスタ
マニピュレータの入力グリップに作用するマスター反力
を演算し、演算結果を入力グリップに出力する制御装置
とを備えた力帰還型バイラテラル式マスタスレーブマニ
ピュレータの制御装置において、前記制御装置が、力覚
センサの検出値に基づきマスタ反力を演算するマスタ反
力演算部と、演算結果をあらかじめ設定したマスタ反力
絶対値上限値とマスタ反力指令絶対値とを比較する比較
部と、演算結果がマスタ反力絶対値上限値以上の場合は
そのマスタ反力絶対値上限値を入力グリップに出力する
入力グリップ制御部とを備えている。
マニピュレータの制御装置は、スレーブマニピュレータ
のエンドエフェクタに作用するスレーブ反力を検出する
力覚センサと、力覚センサからの信号に基づき、マスタ
マニピュレータの入力グリップに作用するマスター反力
を演算し、演算結果を入力グリップに出力する制御装置
とを備えた力帰還型バイラテラル式マスタスレーブマニ
ピュレータの制御装置において、前記制御装置が、力覚
センサの検出値に基づきマスタ反力を演算するマスタ反
力演算部と、演算結果をあらかじめ設定したマスタ反力
絶対値上限値とマスタ反力指令絶対値とを比較する比較
部と、演算結果がマスタ反力絶対値上限値以上の場合は
そのマスタ反力絶対値上限値を入力グリップに出力する
入力グリップ制御部とを備えている。
【００１０】
【作用】この発明では、マスタ反力指令絶対値があらか
じめ設定したマスタ反力絶対値上限値以上になるとその
マスタ反力絶対値上限値を入力グリップに帰還する。し
たがって、入力グリップに過大なマスタ反力が帰還され
ることはなく、スレーブマニピュレーターのエンドエフ
ェクタが剛体と接触しても、操作者は接触反力を感覚で
き、なおかつ入力グリップは操作者の予期せぬ動作を引
き起こすことも無い。このために、操作者は自然な力感
覚で剛体接触動作を含めてスレーブマニピュレータを操
作することができる。
じめ設定したマスタ反力絶対値上限値以上になるとその
マスタ反力絶対値上限値を入力グリップに帰還する。し
たがって、入力グリップに過大なマスタ反力が帰還され
ることはなく、スレーブマニピュレーターのエンドエフ
ェクタが剛体と接触しても、操作者は接触反力を感覚で
き、なおかつ入力グリップは操作者の予期せぬ動作を引
き起こすことも無い。このために、操作者は自然な力感
覚で剛体接触動作を含めてスレーブマニピュレータを操
作することができる。
【００１１】
【実施例】図１はこの発明のマスタマスレーブマニピュ
レータ制御装置の一例を示す構成図であり、図２はスレ
ーブ反力とマスタ反力との関係を示す線図である。図２
は簡単のため、１次元で表示しているが、２次元および
３次元の力については、図２の表示を２次元および３次
元力ベクトルの絶対値として考えれば、容易に適用可能
である。
レータ制御装置の一例を示す構成図であり、図２はスレ
ーブ反力とマスタ反力との関係を示す線図である。図２
は簡単のため、１次元で表示しているが、２次元および
３次元の力については、図２の表示を２次元および３次
元力ベクトルの絶対値として考えれば、容易に適用可能
である。
【００１２】マスタマスレーブマニピュレータ制御装置
は、力帰還型バイラテラル制御方式によりマスタマニピ
ュレータ１１およびスレーブマニピュレータ２１の運動
を制御する。
は、力帰還型バイラテラル制御方式によりマスタマニピ
ュレータ１１およびスレーブマニピュレータ２１の運動
を制御する。
【００１３】マスタマニピュレータ１１は、互いに直交
する方向に移動可能なＸ軸スライダ１２、Ｙ軸スライダ
１３およびＺ軸スライダ１４を備えている。Ｘ軸スライ
ダにはスレーブマニピュレータ操作用の入力グリップ１
５が取り付けられている。各スライダー１２、１３、１
４にはそれぞれマスタ制御用モータ１６および入力グリ
ップ１５の位置を検出する入力グリップ位置検出器１７
が設けられている。
する方向に移動可能なＸ軸スライダ１２、Ｙ軸スライダ
１３およびＺ軸スライダ１４を備えている。Ｘ軸スライ
ダにはスレーブマニピュレータ操作用の入力グリップ１
５が取り付けられている。各スライダー１２、１３、１
４にはそれぞれマスタ制御用モータ１６および入力グリ
ップ１５の位置を検出する入力グリップ位置検出器１７
が設けられている。
【００１４】スレーブマニピュレータ２１は、アーム２
２の先端部にエンドエフェクタ２４が力覚検出器２３を
介して取り付けられている。スレーブマニピュレータ２
１にスレーブマニピュレータ制御装置２６が接続されて
いる。
２の先端部にエンドエフェクタ２４が力覚検出器２３を
介して取り付けられている。スレーブマニピュレータ２
１にスレーブマニピュレータ制御装置２６が接続されて
いる。
【００１５】主制御装置３１は、位置入力指令演算部３
３、座標正変換部３５、座標逆変換部３７、マスタ反力
演算部３８、比較部３９、および入力グリップ制御部４
０からなっている。
３、座標正変換部３５、座標逆変換部３７、マスタ反力
演算部３８、比較部３９、および入力グリップ制御部４
０からなっている。
【００１６】位置入力指令演算部３３および速度入力指
令演算部３４は、入力グリップ位置検出器１７に接続さ
れている。位置入力指令演算部３３は、入力グリップ１
５の位置に基づいてエンドエフェクタ２４の移動距離を
演算する。
令演算部３４は、入力グリップ位置検出器１７に接続さ
れている。位置入力指令演算部３３は、入力グリップ１
５の位置に基づいてエンドエフェクタ２４の移動距離を
演算する。
【００１７】座標正変換部３５は、位置入力指令演算部
３３の出力側に接続されている。座標正変換部３５は、
位置入力指令演算部３３からの直角座標系信号を関節座
標系信号に変換する。
３３の出力側に接続されている。座標正変換部３５は、
位置入力指令演算部３３からの直角座標系信号を関節座
標系信号に変換する。
【００１８】座標逆変換部３７は力覚センサ２４に接続
されており、力覚センサ２４からの関節座標系力信号を
直角座標系力信号に変換する。
されており、力覚センサ２４からの関節座標系力信号を
直角座標系力信号に変換する。
【００１９】マスタ反力演算部３８は座標逆変換部３７
に接続されており、力覚センサ２４の検出値に基づきマ
スタ反力を演算する。
に接続されており、力覚センサ２４の検出値に基づきマ
スタ反力を演算する。
【００２０】比較部３９は、マスタ反力演算部３８に接
続されている。図２に示すマスタ反力値の飽和値ＦＮｌ
ｉｍ、つまりマスタ反力絶対値上限値があらかじめ設定
されている。比較部３９は、演算部３８で求めたマスタ
反力からマスタ指令絶対値とマスタ反力絶対値上限値と
を比較する。
続されている。図２に示すマスタ反力値の飽和値ＦＮｌ
ｉｍ、つまりマスタ反力絶対値上限値があらかじめ設定
されている。比較部３９は、演算部３８で求めたマスタ
反力からマスタ指令絶対値とマスタ反力絶対値上限値と
を比較する。
【００２１】入力グリップ制御部４０は、入力側に比較
部３９が、出力側に前記マスタ制御用モータ１６が接続
されている。入力グリップ制御部４０は、比較部３９か
らの信号に基づいて入力グリップ１５に図２に示すマス
タ反力を出力する。
部３９が、出力側に前記マスタ制御用モータ１６が接続
されている。入力グリップ制御部４０は、比較部３９か
らの信号に基づいて入力グリップ１５に図２に示すマス
タ反力を出力する。
【００２２】ここで、上記のように構成されたマスタス
レーブマニピュレータの制御装置による、スレーブマニ
ピュレータ２１の制御について、図１および図２を参照
して説明する。
レーブマニピュレータの制御装置による、スレーブマニ
ピュレータ２１の制御について、図１および図２を参照
して説明する。
【００２３】力覚検出器２３で検出されたエンドエフェ
クタ２４に加わる反力は座標逆変換部３７およびマスタ
反力演算部３８を介して比較部３９に入力される。比較
部３９は、スレーブマニピュレータ２１でのスレーブ反
力に基づいて入力グリップ１５でのマスタ反力のベクト
ル指示値Ｆｃｍｄの絶対値ＦＮｃｍｄを、設定値ＦＮｌ
ｉｍと比較する。
クタ２４に加わる反力は座標逆変換部３７およびマスタ
反力演算部３８を介して比較部３９に入力される。比較
部３９は、スレーブマニピュレータ２１でのスレーブ反
力に基づいて入力グリップ１５でのマスタ反力のベクト
ル指示値Ｆｃｍｄの絶対値ＦＮｃｍｄを、設定値ＦＮｌ
ｉｍと比較する。
【００２４】指示値ＦＮｃｍｄが設定値ＦＮｌｉｍ以下
のときは、その指示値Ｆｃｍｄを入力グリップ１５の発
生反力値とする。すなわち、 ＦＮｃｍｄ≦ＦＮｌｉｍ ……（１） のとき、入力グリップ１５に発生するマスタ反力はｋＦ
ｃｍｄとする。ここで、ｋは定数である。
のときは、その指示値Ｆｃｍｄを入力グリップ１５の発
生反力値とする。すなわち、 ＦＮｃｍｄ≦ＦＮｌｉｍ ……（１） のとき、入力グリップ１５に発生するマスタ反力はｋＦ
ｃｍｄとする。ここで、ｋは定数である。
【００２５】また、指示値ＦＮｃｍｄが設定値ＦＮｌｉ
ｍ以上のときは、入力グリップ１５のマスタ反力の絶対
値はその設定値ＦＮｌｉｍとし、マスタ反力のベクトル
方向は指示値の方向の単位ベクトルＦｃｍｄ／ＦＮｃｍ
ｄを用いて、入力グリップ１５のマスタ反力とする。す
なわち、 ＦＮｃｍｄ≧ＦＮｌｉｍ ……（２） のとき、入力グリップ１５に発生するマスタ反力の大き
さはＦＮｌｉｍとする。上記のようにして得られた入力
グリップ１５のマスタ反力は、入力グリップ制御部４０
を介してマスタ制御用モータ１６へ伝達される。
ｍ以上のときは、入力グリップ１５のマスタ反力の絶対
値はその設定値ＦＮｌｉｍとし、マスタ反力のベクトル
方向は指示値の方向の単位ベクトルＦｃｍｄ／ＦＮｃｍ
ｄを用いて、入力グリップ１５のマスタ反力とする。す
なわち、 ＦＮｃｍｄ≧ＦＮｌｉｍ ……（２） のとき、入力グリップ１５に発生するマスタ反力の大き
さはＦＮｌｉｍとする。上記のようにして得られた入力
グリップ１５のマスタ反力は、入力グリップ制御部４０
を介してマスタ制御用モータ１６へ伝達される。
【００２６】たとえば、携帯型のグラインダ砥石と鋼板
を安定して接触させるためには、従来法では入力グリッ
プとエンドエフェクタ間の位置・力の返還率を０．１以
下にする必要があり、これは遠隔操作の臨場感を大いに
阻害しエンドエフェクタの操作上でも不便であった。こ
の発明では、位置・力の返還率が０．５程度にすること
が可能で、これは実用的な作業に用いることができる。
を安定して接触させるためには、従来法では入力グリッ
プとエンドエフェクタ間の位置・力の返還率を０．１以
下にする必要があり、これは遠隔操作の臨場感を大いに
阻害しエンドエフェクタの操作上でも不便であった。こ
の発明では、位置・力の返還率が０．５程度にすること
が可能で、これは実用的な作業に用いることができる。
【００２７】
【発明の効果】この発明では、入力グリップに発生する
マスタ反力の絶対値があらかじめ設定した上限値を超え
ることはない。したがって、操作者は自然な力感覚でス
レーブマニピュレータを操作することができ、非熟練者
でも安定した剛体接触操作が可能である。また、本発明
のマスタスレーブマニピュレータ制御装置は設計製作が
容易である。この結果、たとえば研削作業の遠隔操作に
適用でき振動、粉塵の多い悪環境の人手作業を、低廉な
設備で遠隔化し、作業環境改善に有効である。
マスタ反力の絶対値があらかじめ設定した上限値を超え
ることはない。したがって、操作者は自然な力感覚でス
レーブマニピュレータを操作することができ、非熟練者
でも安定した剛体接触操作が可能である。また、本発明
のマスタスレーブマニピュレータ制御装置は設計製作が
容易である。この結果、たとえば研削作業の遠隔操作に
適用でき振動、粉塵の多い悪環境の人手作業を、低廉な
設備で遠隔化し、作業環境改善に有効である。
【図１】この発明のマスタマスレーブマニピュレータの
制御装置の一例を示す構成図である。
制御装置の一例を示す構成図である。
【図２】エンドエフェクタ反力指示値とマスタ反力値と
の関係を示す線図である。
の関係を示す線図である。
１１ マスタマニピュレータ １２ Ｘ軸スライダ １３ Ｙ軸スライダ １４ Ｚ軸スライダ １５ 入力グリップ １６ マスタ制御用モータ １７ 入力グリップ位置検出器 ２１ スレーブマニピュレータ ２２ スレーブマニピュレータのアーム ２３ 力覚検出器 ２４ エンドエフェクタ ２６ スレーブマニピュレータ制御装置 ３１ 主制御装置 ３３ 位置入力指令演算部 ３７ 座標逆変換部 ３８ マスタ反力演算部 ３９ 比較部 ４０ 入力グリップ制御部 Ｍ 操作者
Claims (2)
- 【請求項１】 スレーブマニピュレータのエンドエフェ
クタに作用するスレーブ反力に定数倍比例するマスタ反
力をマスタマニピュレータの入力グリップに帰還する力
帰還型バイラテラル式マスタスレーブマニピュレータの
制御方法において、マスタ反力指令絶対値があらかじめ
設定したマスタ反力絶対値上限値より大きくなるとその
マスタ反力絶対値上限値を、マスタ反力指令絶対値とし
て入力グリップに帰還することを特徴とするマスタスレ
ーブマニピュレータの制御方法。 - 【請求項２】 スレーブマニピュレータのエンドエフェ
クタに作用するスレーブ反力を検出する力覚センサと、
力覚センサからの信号に基づき、マスタマニピュレータ
の入力グリップに作用するマスター反力を演算し、演算
結果を入力グリップに出力する制御装置とを備えた力帰
還型バイラテラル式マスタスレーブマニピュレータの制
御装置において、前期制御装置が、力覚センサの検出値
に基づきマスタ反力を演算するマスタ反力演算部と、演
算結果をあらかじめ設定したマスタ反力絶対値上限値と
マスタ反力指令絶対値とを比較する比較部と、演算結果
がマスタ反力絶対値上限値以上の場合はそのマスタ反力
絶対値上限値を入力グリップに出力する入力グリップ制
御部とを備えていることを特徴とするマスタスレーブマ
ニピュレータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083695A JPH08229858A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | マスタスレーブマニピュレータの制御方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4083695A JPH08229858A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | マスタスレーブマニピュレータの制御方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08229858A true JPH08229858A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=12591720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4083695A Withdrawn JPH08229858A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | マスタスレーブマニピュレータの制御方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08229858A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010162650A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Nsk Ltd | グリッパシステム及びグリッパ、並びにマニピュレーションシステム |
| WO2012029227A1 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | パナソニック株式会社 | マスタースレーブロボットの制御装置及び制御方法、マスタースレーブロボット、制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
| WO2018212265A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法 |
| JPWO2021117701A1 (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | ||
| CN114770458A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-22 | 燕山大学 | 冗余自由度遥操作机器人主-从双向控制方法及系统 |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP4083695A patent/JPH08229858A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010162650A (ja) * | 2009-01-15 | 2010-07-29 | Nsk Ltd | グリッパシステム及びグリッパ、並びにマニピュレーションシステム |
| WO2012029227A1 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | パナソニック株式会社 | マスタースレーブロボットの制御装置及び制御方法、マスタースレーブロボット、制御プログラム、並びに、集積電子回路 |
| CN102686366A (zh) * | 2010-08-31 | 2012-09-19 | 松下电器产业株式会社 | 主从机器人的控制装置及控制方法、主从机器人、控制程序、以及集成电子电路 |
| JP5032716B2 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-09-26 | パナソニック株式会社 | マスタースレーブロボットの制御装置及び制御方法、並びに、制御プログラム |
| US8504206B2 (en) | 2010-08-31 | 2013-08-06 | Panasonic Corporation | Control apparatus and method for master-slave robot, master-slave robot, control program, and integrated electronic circuit |
| JPWO2012029227A1 (ja) * | 2010-08-31 | 2013-10-28 | パナソニック株式会社 | マスタースレーブロボットの制御装置及び制御方法、並びに、制御プログラム |
| US9089967B2 (en) | 2010-08-31 | 2015-07-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Control apparatus and method for master-slave robot, master-slave robot, control program, and integrated electronic circuit |
| WO2018212265A1 (ja) * | 2017-05-19 | 2018-11-22 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法 |
| JP2018192600A (ja) * | 2017-05-19 | 2018-12-06 | 川崎重工業株式会社 | ロボットシステム及びロボットシステムの制御方法 |
| 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 |
| CN114770458A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-07-22 | 燕山大学 | 冗余自由度遥操作机器人主-从双向控制方法及系统 |
| CN114770458B (zh) * | 2022-04-28 | 2023-09-15 | 燕山大学 | 冗余自由度遥操作机器人主-从双向控制方法及系统 |
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