JPH0985658A - ロボットの制御システム - Google Patents
ロボットの制御システムInfo
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- JPH0985658A JPH0985658A JP24463995A JP24463995A JPH0985658A JP H0985658 A JPH0985658 A JP H0985658A JP 24463995 A JP24463995 A JP 24463995A JP 24463995 A JP24463995 A JP 24463995A JP H0985658 A JPH0985658 A JP H0985658A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】位置制御モードとバランサモードの２つのモー
ドを切替可能なロボットの制御システムにおいて、複雑
な操作を行うことなく、かつオペレータにモード変化を
意識させることなしに２つのモードを切り替える。 【解決手段】モード選択用のスイッチ１２を切り替える
モード切替器１１を設け、このモード切替器１１では、
マニピュレータ１の関節軸にかかる負荷の検出値と操作
レバー３からの入力を参照し、位置制御モード時に操作
レバー３からの入力が無く、前記負荷の検出値が所定の
閾値を越えたときはスイッチ１２をバランサモード側に
切り替え、バランサモード時に操作レバー３からの入力
があったときはスイッチ１２を位置制御モード側に切り
替えるようにした。
ドを切替可能なロボットの制御システムにおいて、複雑
な操作を行うことなく、かつオペレータにモード変化を
意識させることなしに２つのモードを切り替える。 【解決手段】モード選択用のスイッチ１２を切り替える
モード切替器１１を設け、このモード切替器１１では、
マニピュレータ１の関節軸にかかる負荷の検出値と操作
レバー３からの入力を参照し、位置制御モード時に操作
レバー３からの入力が無く、前記負荷の検出値が所定の
閾値を越えたときはスイッチ１２をバランサモード側に
切り替え、バランサモード時に操作レバー３からの入力
があったときはスイッチ１２を位置制御モード側に切り
替えるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、工場や建設作業
現場などで重量物を精密に組み立てるような場合に用い
られるロボットに関し、詳しくは位置制御モードとバラ
ンサモードの２つのモードを切替可能なロボットの制御
システムに関する。
現場などで重量物を精密に組み立てるような場合に用い
られるロボットに関し、詳しくは位置制御モードとバラ
ンサモードの２つのモードを切替可能なロボットの制御
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、工場や建設作業現場などで
は、重量物運搬と位置決め支援用の機械としてバランサ
が用いられている。このバランサはモータの駆動力によ
りワークにかかる重力を打ち消すようにしたもので、オ
ペレータはワークの重量を支える必要がなく、わずかな
力を加えるだけで作業を行うことがでできる。
は、重量物運搬と位置決め支援用の機械としてバランサ
が用いられている。このバランサはモータの駆動力によ
りワークにかかる重力を打ち消すようにしたもので、オ
ペレータはワークの重量を支える必要がなく、わずかな
力を加えるだけで作業を行うことがでできる。
【０００３】また、マニピュレータの先端部に多軸の力
センサやジョイスティックなどの操作装置を設け、手元
でマニピュレータの操作を行うようにしたものもある。
センサやジョイスティックなどの操作装置を設け、手元
でマニピュレータの操作を行うようにしたものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようにバランサや
先端部で操作するマニピュレータは有用な機械ではある
が、次のような問題点がある。
先端部で操作するマニピュレータは有用な機械ではある
が、次のような問題点がある。
【０００５】バランサはワークにかかる重力を打ち消す
ように動作するが、これが適切に動作するのはワーク重
量が既知の場合のみであり、ワークの重力が不明な場合
には同じような効果を期待することはできない。これ
は、例えば規格品のワークを適当な寸法に切断して使用
するような場合には無視できない問題となる。この場
合、複数種類のワークを扱えるようにすればよいが、オ
ペレータがその都度切り替え動作を行わなければなら
ず、操作が煩雑なものとなる。
ように動作するが、これが適切に動作するのはワーク重
量が既知の場合のみであり、ワークの重力が不明な場合
には同じような効果を期待することはできない。これ
は、例えば規格品のワークを適当な寸法に切断して使用
するような場合には無視できない問題となる。この場
合、複数種類のワークを扱えるようにすればよいが、オ
ペレータがその都度切り替え動作を行わなければなら
ず、操作が煩雑なものとなる。
【０００６】また、バランサを傾斜地に停留した場合に
は、重力とバランサの出力トルクの発生方向にずれを生
じるため、オペレータの操作が無いにもかかわらずワー
クが勝手に横滑りを起こす。これによると、オペレータ
が作業を中断した場合などに、ワークが勝手に動いて建
築現場の他の設備や構造物に接触して被害を与えるおそ
れがある。
は、重力とバランサの出力トルクの発生方向にずれを生
じるため、オペレータの操作が無いにもかかわらずワー
クが勝手に横滑りを起こす。これによると、オペレータ
が作業を中断した場合などに、ワークが勝手に動いて建
築現場の他の設備や構造物に接触して被害を与えるおそ
れがある。
【０００７】こうした問題点を解消する方法として、バ
ランサに位置制御モードを加え、オペレータがレバー操
作を行っているときは位置制御モード、そうでないとき
はバランサモードというように、作業状況に応じて２つ
のモードを切り替える方法がある。この場合のモードの
切り替え方式はいくつか考えられるが、操作レバーの入
力無しを条件としてバランスモードとする方法では、先
に説明したようにワークが勝手に横滑りする危険を回避
することはできない。また、操作スイッチにより手動で
切り替える方法もあるが、操作が複雑になるため好まし
くない。さらに、音声を用いたモード切り替えも考えら
れるが、マニピュレータの使用環境が住宅内装施工現場
という騒音の激しい場所であることから、音声による切
り替えではオペレータの指示が確実に伝わらないなどの
問題や、可能性は低いが外乱による誤動作の危険性もあ
る。
ランサに位置制御モードを加え、オペレータがレバー操
作を行っているときは位置制御モード、そうでないとき
はバランサモードというように、作業状況に応じて２つ
のモードを切り替える方法がある。この場合のモードの
切り替え方式はいくつか考えられるが、操作レバーの入
力無しを条件としてバランスモードとする方法では、先
に説明したようにワークが勝手に横滑りする危険を回避
することはできない。また、操作スイッチにより手動で
切り替える方法もあるが、操作が複雑になるため好まし
くない。さらに、音声を用いたモード切り替えも考えら
れるが、マニピュレータの使用環境が住宅内装施工現場
という騒音の激しい場所であることから、音声による切
り替えではオペレータの指示が確実に伝わらないなどの
問題や、可能性は低いが外乱による誤動作の危険性もあ
る。
【０００８】この発明は、複雑な操作を行うことなく、
かつオペレータにモード変化を意識させることなしに２
つのモードを切り替えることができるロボットの制御シ
ステムを提供することを目的とする。
かつオペレータにモード変化を意識させることなしに２
つのモードを切り替えることができるロボットの制御シ
ステムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び効果】上記課題を解決
するため、この発明に係わるロボットの制御システム
は、ワークを把持した機構部を操作レバー入力に従って
作動させる位置制御モードと、前記機構部に把持された
ワークを平衡状態に保持するバランサモードとを切り替
え可能なロボット制御システムにおいて、前記機構部に
かかる負荷を検出する負荷検出手段と、前記操作レバー
入力および前記負荷検出手段で検出された負荷の検出値
を参照して、位置制御モード時に操作レバー入力が無
く、前記負荷の検出値が所定の閾値を越えたときはバラ
ンサモードに移行し、バランサモード時に操作レバー入
力があったときは位置制御モードに移行するモード切替
手段とを具えたことを特徴とする。
するため、この発明に係わるロボットの制御システム
は、ワークを把持した機構部を操作レバー入力に従って
作動させる位置制御モードと、前記機構部に把持された
ワークを平衡状態に保持するバランサモードとを切り替
え可能なロボット制御システムにおいて、前記機構部に
かかる負荷を検出する負荷検出手段と、前記操作レバー
入力および前記負荷検出手段で検出された負荷の検出値
を参照して、位置制御モード時に操作レバー入力が無
く、前記負荷の検出値が所定の閾値を越えたときはバラ
ンサモードに移行し、バランサモード時に操作レバー入
力があったときは位置制御モードに移行するモード切替
手段とを具えたことを特徴とする。
【００１０】前記負荷検出手段としては、前記機構部の
各関節軸の関節トルクを検出するトルクセンサ、各関節
軸に配設されたアクチュエータの電流値を検出する電流
計測器、あるいは前記機構部のアーム先端部のたわみ量
を検出する歪みゲージを用いることができる。
各関節軸の関節トルクを検出するトルクセンサ、各関節
軸に配設されたアクチュエータの電流値を検出する電流
計測器、あるいは前記機構部のアーム先端部のたわみ量
を検出する歪みゲージを用いることができる。
【００１１】前記モード切替手段は、前記関節軸の関節
トルク、前記関節軸を駆動するアクチュエータの電流
値、あるいは前記機構部のアーム先端部のたわみ量の検
出値のうちの少なくとも１つを入力してモード切り替え
の際に参照する。または、これら３つの検出値を全て入
力し、このうちの１つの検出値をモード切り替えの際に
参照するようにしてもよい。さらには、いずれか２つの
検出値を入力し、このうちの１つの検出値をモード切り
替えの際に参照するようにしてもよい。
トルク、前記関節軸を駆動するアクチュエータの電流
値、あるいは前記機構部のアーム先端部のたわみ量の検
出値のうちの少なくとも１つを入力してモード切り替え
の際に参照する。または、これら３つの検出値を全て入
力し、このうちの１つの検出値をモード切り替えの際に
参照するようにしてもよい。さらには、いずれか２つの
検出値を入力し、このうちの１つの検出値をモード切り
替えの際に参照するようにしてもよい。
【００１２】上述したロボット制御システムにおいて、
位置制御モードの時にオペレータが操作レバーから手を
離し、ワークを持って作業を行うと、機構部には閾値を
越える負荷がかかるため、モードは位置制御モードから
バランサモードに移行する。すなわち、操作レバーから
の入力が無く、かつ機構部にかかる負荷が閾値を越えた
ときは、オペレータによる外力がワークに加わったもの
とみなしてバランサモードへのモード切り替えが行われ
る。また、バランサモードの時にオペレータが操作レバ
ーを操作すると、操作レバーからの入力が検出され、モ
ードはバランサモードから位置制御モードに移行する。
すなわち、操作レバーからの入力があったときは、オペ
レータが再び操作レバーによる操作を開始したものとみ
なして位置制御モードへのモード切り替えが行われる。
位置制御モードの時にオペレータが操作レバーから手を
離し、ワークを持って作業を行うと、機構部には閾値を
越える負荷がかかるため、モードは位置制御モードから
バランサモードに移行する。すなわち、操作レバーから
の入力が無く、かつ機構部にかかる負荷が閾値を越えた
ときは、オペレータによる外力がワークに加わったもの
とみなしてバランサモードへのモード切り替えが行われ
る。また、バランサモードの時にオペレータが操作レバ
ーを操作すると、操作レバーからの入力が検出され、モ
ードはバランサモードから位置制御モードに移行する。
すなわち、操作レバーからの入力があったときは、オペ
レータが再び操作レバーによる操作を開始したものとみ
なして位置制御モードへのモード切り替えが行われる。
【００１３】このように、この発明に係わるロボットの
制御システムによれば、オペレータによる実際の作業状
況に応じてモードの切り替えを行うようにしたので、モ
ード切り替えのための複雑な操作を行う必要がなく、し
かもオペレータにモード変化を意識させることなしに２
つのモードを切り替えることができる。
制御システムによれば、オペレータによる実際の作業状
況に応じてモードの切り替えを行うようにしたので、モ
ード切り替えのための複雑な操作を行う必要がなく、し
かもオペレータにモード変化を意識させることなしに２
つのモードを切り替えることができる。
【００１４】したがって、例えば位置制御モード時に操
作レバー入力が無くても、オペレータがワークを持って
作業を行わない限りはバランサモードに移行しないた
め、ワークが勝手に横滑りする危険を回避することがで
きる。また、音声を用いたモード切り替えのようにオペ
レータの指示が確実に伝わらなかったり、誤動作を招く
おそれはないので、効率よくかつ安全に作業を行うこと
ができる。
作レバー入力が無くても、オペレータがワークを持って
作業を行わない限りはバランサモードに移行しないた
め、ワークが勝手に横滑りする危険を回避することがで
きる。また、音声を用いたモード切り替えのようにオペ
レータの指示が確実に伝わらなかったり、誤動作を招く
おそれはないので、効率よくかつ安全に作業を行うこと
ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係わるロボット
の制御システムの実施の一形態として、住宅内装用ボー
ドの取り付け作業を行うためのロボット制御システムに
ついて説明する。
の制御システムの実施の一形態として、住宅内装用ボー
ドの取り付け作業を行うためのロボット制御システムに
ついて説明する。
【００１６】図１は、上記ロボット制御システムの制御
系の構成を示すブロック図、図２は、同システムのマニ
ピュレータ部分の構成を示す外観図である。図１と図２
では、同一部分を同一符号で示している。
系の構成を示すブロック図、図２は、同システムのマニ
ピュレータ部分の構成を示す外観図である。図１と図２
では、同一部分を同一符号で示している。
【００１７】図２に示すマニピュレータは１は、スカラ
型マニピュレータに上下軸の自由度を加えた多関節マニ
ピュレータで、アーム先端部５にはボード把持用の吸盤
２と、位置指令用のジョイスティック（以下、操作レバ
ー）３が設けられている。各関節軸にはアクチュエータ
４が配設されており、この例では、水平面上の移動（ス
カラ型アームの軸）用に減速機付きサーボモータ、上下
軸駆動用に空気圧シリンダがそれぞれ用いられている
（いずれも図示せず）。また、各関節軸にはロータリー
エンコーダ、タコジェネレータ、トルクセンサが配設さ
れており、それぞれ関節角度、関節角速度、関節トルク
が検出される。これらの検出された情報は、後述する制
御系にフィードバックされる。なお、このマニピュレー
タ１の上下軸に関しては空気圧制御によるバランサとし
て駆動されるものであり、この実施の形態では水平軸に
関する制御について説明する。
型マニピュレータに上下軸の自由度を加えた多関節マニ
ピュレータで、アーム先端部５にはボード把持用の吸盤
２と、位置指令用のジョイスティック（以下、操作レバ
ー）３が設けられている。各関節軸にはアクチュエータ
４が配設されており、この例では、水平面上の移動（ス
カラ型アームの軸）用に減速機付きサーボモータ、上下
軸駆動用に空気圧シリンダがそれぞれ用いられている
（いずれも図示せず）。また、各関節軸にはロータリー
エンコーダ、タコジェネレータ、トルクセンサが配設さ
れており、それぞれ関節角度、関節角速度、関節トルク
が検出される。これらの検出された情報は、後述する制
御系にフィードバックされる。なお、このマニピュレー
タ１の上下軸に関しては空気圧制御によるバランサとし
て駆動されるものであり、この実施の形態では水平軸に
関する制御について説明する。
【００１８】次に、図１の制御系について説明する。な
お、図１ではアクチュエータを駆動するモータドライバ
や、運動学演算、サーボ演算などを行う制御ブロックは
省略している。
お、図１ではアクチュエータを駆動するモータドライバ
や、運動学演算、サーボ演算などを行う制御ブロックは
省略している。
【００１９】図１に示す制御系は大別すると、位置制御
ブロックＡとバランサブロックＢにより構成されてい
る。各ブロックからの出力は、モード切替器１１により
操作されるモード選択用のスイッチ１２を介して選択的
にマニピュレータ１に出力される。
ブロックＡとバランサブロックＢにより構成されてい
る。各ブロックからの出力は、モード切替器１１により
操作されるモード選択用のスイッチ１２を介して選択的
にマニピュレータ１に出力される。
【００２０】まず、位置制御ブロックＡについて説明す
る。
る。
【００２１】位置制御ブロックＡは、操作レバー３、先
端速度指令生成部１３、先端位置指令生成部１４、関節
角度指令生成部１５により構成されている。この位置制
御ブロックＡによる位置制御モードでは、操作レバー３
の操作量を位置の変化量（速度）とし、これから位置指
令を生成し、さらに各関節の角度指令を生成する。そし
て、得られた角度指令とマニピュレータ１に配設された
各センサからの値との偏差を求め、関節角度を修正す
る。すなわち、マニピュレータ１の先端にある操作レバ
ー３を操作すると、このときの操作量Ｖが先端速度指令
生成部１３に入力される。先端速度指令生成部１３で
は、先端速度指令ｘ´d が生成され、続く先端位置指令
生成部１４では先端位置指令ｘd に変換される。このよ
うに速度指令を位置指令に変換するのは、マニピュレー
タ１に操作レバー３の操作量が０のときの先端位置の保
持能力を付加するためである。次に、関節角度指令生成
部１５において先端位置指令ｘd からマニピュレータ１
の各関節角度（アクチュエータの回転角）指令θd を求
める。これはマニピュレータ１の作業座標系と関節座標
系の関係式から計算する。さらに関節角度指令θd を次
式に従って修正する。すなわち、マニピュレータ１の各
関節軸に配設された各センサから入力される関節角度θ
および関節角速度θ´のフィードバックゲインはそれぞ
れＫ、Ｋｋとなるため、マニピュレータ１への制御入力
ｕは、 ｕ＝Ｋ（θd −θ）−Ｋｋθ´ で表される。
端速度指令生成部１３、先端位置指令生成部１４、関節
角度指令生成部１５により構成されている。この位置制
御ブロックＡによる位置制御モードでは、操作レバー３
の操作量を位置の変化量（速度）とし、これから位置指
令を生成し、さらに各関節の角度指令を生成する。そし
て、得られた角度指令とマニピュレータ１に配設された
各センサからの値との偏差を求め、関節角度を修正す
る。すなわち、マニピュレータ１の先端にある操作レバ
ー３を操作すると、このときの操作量Ｖが先端速度指令
生成部１３に入力される。先端速度指令生成部１３で
は、先端速度指令ｘ´d が生成され、続く先端位置指令
生成部１４では先端位置指令ｘd に変換される。このよ
うに速度指令を位置指令に変換するのは、マニピュレー
タ１に操作レバー３の操作量が０のときの先端位置の保
持能力を付加するためである。次に、関節角度指令生成
部１５において先端位置指令ｘd からマニピュレータ１
の各関節角度（アクチュエータの回転角）指令θd を求
める。これはマニピュレータ１の作業座標系と関節座標
系の関係式から計算する。さらに関節角度指令θd を次
式に従って修正する。すなわち、マニピュレータ１の各
関節軸に配設された各センサから入力される関節角度θ
および関節角速度θ´のフィードバックゲインはそれぞ
れＫ、Ｋｋとなるため、マニピュレータ１への制御入力
ｕは、 ｕ＝Ｋ（θd −θ）−Ｋｋθ´ で表される。
【００２２】次に、バランサブロックＢについて説明す
る。
る。
【００２３】この実施の形態におけるマニピュレータ１
は、スカラ型＋上下軸という構成であるため、バランサ
モードではスカラ２軸が重量に対するトルクを発生する
必要はない。しかし、実際には減速機の摩擦などによっ
て関節の回転が重くなり、バランサとしては使いにくい
ものとなってしまう。そこで、バランサ指令生成部１６
では、関節角速度θ´を参照し、関節角速度の方向に摩
擦を打ち消すだけの指令を出力し、バランサとして使い
やすくなるように制御を行う。
は、スカラ型＋上下軸という構成であるため、バランサ
モードではスカラ２軸が重量に対するトルクを発生する
必要はない。しかし、実際には減速機の摩擦などによっ
て関節の回転が重くなり、バランサとしては使いにくい
ものとなってしまう。そこで、バランサ指令生成部１６
では、関節角速度θ´を参照し、関節角速度の方向に摩
擦を打ち消すだけの指令を出力し、バランサとして使い
やすくなるように制御を行う。
【００２４】次に、モード切替器１１の動作について説
明する。
明する。
【００２５】モード切替器１１には、マニピュレータ１
から入力される各関節の関節トルクτと、操作レバー３
からの操作レバー入力（操作量）Ｖがそれぞれ入力され
る。モード切替器１１では、操作レバー入力Ｖの有無
と、関節トルクτの値がある閾値を越えているかどうか
を判断し、これらの判断結果をもとにして後述のモード
切替テーブルを参照する。そして、設定すべきモードを
決め、スイッチ１２を適宜切り替える。前記モード切替
テーブルは制御モードごとに設定されており、モードを
判断する際には、現在設定されている制御モードに対応
するテーブルを参照する。現在の制御モードが位置制御
モードであるときのモード切替テーブルを図３に、現在
の制御モードがバランサモードであるときのモード切替
テーブルを図４にそれぞれ示す。
から入力される各関節の関節トルクτと、操作レバー３
からの操作レバー入力（操作量）Ｖがそれぞれ入力され
る。モード切替器１１では、操作レバー入力Ｖの有無
と、関節トルクτの値がある閾値を越えているかどうか
を判断し、これらの判断結果をもとにして後述のモード
切替テーブルを参照する。そして、設定すべきモードを
決め、スイッチ１２を適宜切り替える。前記モード切替
テーブルは制御モードごとに設定されており、モードを
判断する際には、現在設定されている制御モードに対応
するテーブルを参照する。現在の制御モードが位置制御
モードであるときのモード切替テーブルを図３に、現在
の制御モードがバランサモードであるときのモード切替
テーブルを図４にそれぞれ示す。
【００２６】１．現在の制御モードが位置制御モードで
ある場合 モード切替器１１では、操作レバー入力Ｖが０かどうか
を判断する。ここで、Ｖ＝０（操作レバー入力無し）の
ときには関節トルクτと関節トルク閾値τthres を比較
し、τ＜τthres かどうかを判断する。なお、関節トル
ク閾値τthresは、オペレータがワークを持って作業を
行っているかどうかを判断するための設定値であり、モ
ード切替器１１内で書き替え可能な状態で保持されてい
る。
ある場合 モード切替器１１では、操作レバー入力Ｖが０かどうか
を判断する。ここで、Ｖ＝０（操作レバー入力無し）の
ときには関節トルクτと関節トルク閾値τthres を比較
し、τ＜τthres かどうかを判断する。なお、関節トル
ク閾値τthresは、オペレータがワークを持って作業を
行っているかどうかを判断するための設定値であり、モ
ード切替器１１内で書き替え可能な状態で保持されてい
る。
【００２７】図３のモード切替テーブルに示すように、
τ＜τthres であれば、オペレータがワークを持って作
業していないものと判断して位置制御モードの状態を保
持する。一方、τ≧τthres であれば、オペレータがワ
ークを持って作業しているものと判断してバランサモー
ドへの切り替えを行う。なお、モードの切り替えは少な
くとも一つの関節軸の関節トルクτについてτ≧τthre
s の条件が満たされたときに実行される。また、Ｖ≠０
（操作レバー入力有り）のときは、オペレータが操作レ
バー３を操作しているので、関節トルクτの値にかかわ
らず位置制御モードの状態を保持する。
τ＜τthres であれば、オペレータがワークを持って作
業していないものと判断して位置制御モードの状態を保
持する。一方、τ≧τthres であれば、オペレータがワ
ークを持って作業しているものと判断してバランサモー
ドへの切り替えを行う。なお、モードの切り替えは少な
くとも一つの関節軸の関節トルクτについてτ≧τthre
s の条件が満たされたときに実行される。また、Ｖ≠０
（操作レバー入力有り）のときは、オペレータが操作レ
バー３を操作しているので、関節トルクτの値にかかわ
らず位置制御モードの状態を保持する。
【００２８】このように、位置制御モードでは操作レバ
ー入力Ｖが０であり、かつ関節トルクτが閾値τthres
を越えたときのみ位置制御モードからバランサモードへ
の切り替えが行われる。
ー入力Ｖが０であり、かつ関節トルクτが閾値τthres
を越えたときのみ位置制御モードからバランサモードへ
の切り替えが行われる。
【００２９】２．現在の制御モードがバランサモードで
ある場合 モード切替器１１では、操作レバー入力Ｖが０かどうか
を判断する。ここで、Ｖ＝０のときには関節トルクτと
関節トルク閾値τthres の関係がτ＜τthresまたはτ
≧τthres のいずれであっても、オペレータがワークを
持って作業しているものと判断してバランサモードの状
態を保持する。一方、Ｖ≠０のときは、オペレータが操
作レバー３を操作しているので、関節トルクτの値にか
かわらず位置制御モードへの切り替えを行う。
ある場合 モード切替器１１では、操作レバー入力Ｖが０かどうか
を判断する。ここで、Ｖ＝０のときには関節トルクτと
関節トルク閾値τthres の関係がτ＜τthresまたはτ
≧τthres のいずれであっても、オペレータがワークを
持って作業しているものと判断してバランサモードの状
態を保持する。一方、Ｖ≠０のときは、オペレータが操
作レバー３を操作しているので、関節トルクτの値にか
かわらず位置制御モードへの切り替えを行う。
【００３０】このように、バランサモードでは操作レバ
ー入力Ｖが０でないときのみバランサモードから位置制
御モードへの切り替えが行われる。言い換えれば、バラ
ンサモードから位置制御モードへモード切替を行うに
は、操作レバー３に対して何らかの操作を行えばよいこ
とになる。
ー入力Ｖが０でないときのみバランサモードから位置制
御モードへの切り替えが行われる。言い換えれば、バラ
ンサモードから位置制御モードへモード切替を行うに
は、操作レバー３に対して何らかの操作を行えばよいこ
とになる。
【００３１】上述した実施の形態では、マニピュレータ
１の関節トルクτが閾値を越えたかどうかによってモー
ド切替の判断を行うようにしているが、アクチュエータ
４に流れる電流値があらかじめ設定された所定の閾値を
越えたかどうかによってモード切替の判断を行うように
してもよい。
１の関節トルクτが閾値を越えたかどうかによってモー
ド切替の判断を行うようにしているが、アクチュエータ
４に流れる電流値があらかじめ設定された所定の閾値を
越えたかどうかによってモード切替の判断を行うように
してもよい。
【００３２】また、図２のアーム先端部５のたわみ量を
検出する歪みゲージ、あるいは同等の機能を有する圧力
センサなどを、例えば図２のＡまたはＢの部分に配設
し、アーム先端部５のたわみ量があらかじめ設定された
所定の閾値を越えたかどうかによってモード切替の判断
を行うようにしてもよい。この場合には、マニピュレー
タ１の姿勢に影響されずに確実なモード切り替えを行う
ことができる。
検出する歪みゲージ、あるいは同等の機能を有する圧力
センサなどを、例えば図２のＡまたはＢの部分に配設
し、アーム先端部５のたわみ量があらかじめ設定された
所定の閾値を越えたかどうかによってモード切替の判断
を行うようにしてもよい。この場合には、マニピュレー
タ１の姿勢に影響されずに確実なモード切り替えを行う
ことができる。
【００３３】さらには、各関節軸の関節トルクτと、ア
クチュエータ４の電流値と、アーム先端部５のたわみ量
の３つの検出値を全て入力し、このうちの１つの検出値
を選択的に参照するようにしてもよいし、これら３つの
うちの任意の２つの検出値を入力し、このうちの１つの
検出値を選択的に参照するようにしてもよい。
クチュエータ４の電流値と、アーム先端部５のたわみ量
の３つの検出値を全て入力し、このうちの１つの検出値
を選択的に参照するようにしてもよいし、これら３つの
うちの任意の２つの検出値を入力し、このうちの１つの
検出値を選択的に参照するようにしてもよい。
【図１】ロボット制御システムの制御系の構成を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図２】図１のマニピュレータ部分の構成を示す外観
図。
図。
【図３】モード切替テーブルの構成例を示す説明図。
【図４】モード切替テーブルの構成例を示す説明図。
１…マニピュレータ ３…操作レバー ４…アクチュエータ １１…モード切替器 １２…スイッチ １３…先端速度指令生成部 １４…先端位置指令生成部 １５…関節角度指令生成部 １６…バランサ指令生成部
Claims (5)
- 【請求項１】ワークを把持した機構部を操作レバー入力
に従って作動させる位置制御モードと、前記機構部に把
持されたワークを平衡状態に保持するバランサモードと
を切り替え可能なロボットの制御システムにおいて、 前記機構部にかかる負荷を検出する負荷検出手段と、 前記操作レバー入力および前記負荷検出手段で検出され
た負荷の検出値を参照して、位置制御モード時に操作レ
バー入力が無く、前記負荷の検出値が所定の閾値を越え
たときはバランサモードに移行し、またバランサモード
時に操作レバー入力があったときは位置制御モードに移
行するモード切替手段とを具えたことを特徴とするロボ
ットの制御システム。 - 【請求項２】前記負荷検出手段は、前記機構部の関節軸
にかかる関節トルクを検出することを特徴とする請求項
１記載のロボットの制御システム。 - 【請求項３】前記負荷検出手段は、前記関節軸を駆動す
るアクチュエータの電流値を検出することを特徴とする
請求項１記載のロボットの制御システム。 - 【請求項４】前記負荷検出手段は、前記機構部のアーム
先端部のたわみ量を検出することを特徴とする請求項１
記載のロボットの制御システム。 - 【請求項５】前記モード切替手段は、前記関節軸の関節
トルク、前記関節軸を駆動するアクチュエータの電流値
および前記機構部のアーム先端部のたわみ量を入力し、
このうちの１つの検出値を参照することを特徴とする請
求項１記載のロボットの制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24463995A JPH0985658A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | ロボットの制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24463995A JPH0985658A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | ロボットの制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0985658A true JPH0985658A (ja) | 1997-03-31 |
Family
ID=17121748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24463995A Pending JPH0985658A (ja) | 1995-09-22 | 1995-09-22 | ロボットの制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0985658A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8442686B2 (en) | 2011-01-31 | 2013-05-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Articulated arm robot, control method and control program |
| JP2014138978A (ja) * | 2014-05-07 | 2014-07-31 | Seiko Epson Corp | ロボット、制御装置、ロボットシステム及び制御方法 |
| US9352464B2 (en) | 2009-06-15 | 2016-05-31 | Seiko Epson Corporation | Robot, carriage device, and control method using inertia sensor |
-
1995
- 1995-09-22 JP JP24463995A patent/JPH0985658A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9352464B2 (en) | 2009-06-15 | 2016-05-31 | Seiko Epson Corporation | Robot, carriage device, and control method using inertia sensor |
| US8442686B2 (en) | 2011-01-31 | 2013-05-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Articulated arm robot, control method and control program |
| JP2014138978A (ja) * | 2014-05-07 | 2014-07-31 | Seiko Epson Corp | ロボット、制御装置、ロボットシステム及び制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041119 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041207 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050405 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |