JPH1029177A - マスタスレーブマニプレータの制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成で操作性に優れているとともに、
低コスト、信頼性に優れた対称型バイラテラルマスタス
レーブマニプレータの制御方法を得る。 【解決手段】 マスタアームとスレーブアームとの位置
偏差δｘが基準位置偏差δｓの絶対値より小さい、スレ
ーブアームが対象物に接触していない空間モードにおい
ては、マスタ側の入力トルクを求めるためのバネ係数Ｋ
_M1をスレーブ側のバネ係数Ｋ_S1より小さくしてあり、マ
スタ側にダイナミックスの影響を小さくするようにして
ある。そして、スレーブアームが対象物に接触してδｘ
≧｜δｓ｜となる範囲においては、スレーブ側のバネ係
数Ｋ_S1とマスタ側のバネ係数Ｋ_M2とを等しくして、スレ
ーブ側の入力トルクとマスタ側の入力トルクとが一致す
るようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オペレータが操作
するマスタアーム（以下、単にマスタということがあ
る）の位置情報をスレーブアーム（以下、単にスレーブ
ということがある）に与えて追従させるマスタスレーブ
マニプレータの制御方法に係り、特にスレーブが対象物
と接触した際に対象物から受けた反力をマスタのオペレ
ータに力感覚としてフィートバックする機能を有するバ
イラテラル式のマスタスレーブマニプレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】マスタスレーブマニプレータシステム
（マスタスレーブマニプレータ装置）は、作業現場が原
子力施設の放射能の存在する場所や、海中、あるいは作
業現場が高温である等の悪環境であっても、オペレータ
が作業現場と離れた位置において必要な作業を行うこと
ができるばかりでなく、遠隔操作で人の健康診断や微細
な手術などを行えるところから、近年、急速に研究、開
発が進められている。そして、マスタスレーブマニプレ
ータ装置は、遠隔のスレーブをオペレータがマスタを介
して操作するため、スレーブが作業対象と干渉した際の
スレーブ側の過負荷を防止し、作業を円滑にするため
に、マスタを操作しているオペレータに実際に作業をし
ているような感覚を与える必要がある。そこで、スレー
ブ側の反力をオペレータがマスタを介して力覚として感
じとることができる、いわゆるバイラテラル式のマスタ
スレーブマニプレータが開発された。そして、従来のバ
イラテラルマスタスレーブマニプレータ制御方法は、対
称型、力逆送型、力帰還型が知られている。

【０００３】対称型制御は、オペレータがマスタを操作
する際に、マスタの位置とマスタに追従するスレーブの
位置との偏差を求め、この偏差の大きさに応じてスレー
ブ側モータを制御してスレーブの位置制御を行うととも
に、マスタ側のモータを制御して偏差の大きさに応じて
力感覚を大きくするようにしている。また、力逆送型制
御は、マスタの位置とスレーブの位置との偏差を求め、
この偏差の大きさに応じてスレーブ側を制御してスレー
ブの位置調整を行うとともに、スレーブ側に設けたトル
ク検出器（力センサ）の検出信号をマスタ側にフィード
バックし、検出トルクの大きさに応じてオペレータの力
感覚（マスタを操作する力の感覚）を変えるようにマス
タ側モータを制御するようにしている。さらに、力帰還
型制御は、マスタの位置とスレーブの位置との偏差を求
め、この偏差の大きさに応じてスレーブ側モータを制御
してスレーブの位置調整を行うとともに、マスタ側とス
レーブ側とにトルク検出器を設け、両者の検出トルクの
偏差をマスタ側にフィードバックし、トルク偏差が零と
なるようにマスタ側のモータを制御するようにしてい
る。

【０００４】上記のように、力逆送型と力帰還型とは、
トルクセンサを用いてスレーブの受けた対象物からの反
力をマスタ側にフィードバックするようにしており、対
称型より装置が高価になるとともに、制御が複雑とな
る。また、力帰還型のマスタスレーブシステムは、力の
フィードバックゲインを大きくすると、速度と位置のフ
ィードバックゲインも大きくなってシステムの発振を招
き易い。さらに、力逆送型は、スレーブのダイナミック
ス（慣性や粘性、弾性など）を消去できるが、マスタの
ダイナミックスが加わるために応答性が悪くなる。そし
て、対称型は、マスタに返る反力にマスタとスレーブと
のダイナミックスが加わり、応答性を悪化させる。

【０００５】そこで、アームと環境との関係をインピー
ダンスによって規定し、アームと環境との動力学的相互
作用をインピーダンスの変化として捉えるインピーダン
ス制御が提案されている（例えば、館、榊：インピーダ
ンス制御型マスタ・スレーブ・システム（Ｉ）、日本ロ
ボット学会誌８巻６号、１９９０年６月）。しかし、イ
ンピーダンス制御は、制御が複雑で、システム構成が高
価となる。

【０００６】一方、対称型制御は、前記の欠点がある
が、力センサを用いないためにシステムを比較的簡素に
構成できるとともに、高価なコンピュータを必要とせ
ず、安価なシステムを構築することができる。すなわ
ち、制御型においては、マスタの運動方程式と制御式と
が次の数式１と数式２のように表される。

【数１】

【数２】 また、スレーブの運動方程式と制御式および対象物の運
動方程式は、

【数３】

【数４】

【数５】

【０００７】ただし、Ｆ₀ はマスタへの操作力、Ｆ₁ は
マスタの内部トルク、Ｆ₂ はスレーブの内部トルク、Ｆ
_e は対象物からスレーブへの反力、Ｍ₀ は慣性フィード
バックゲイン、Ｂ₀は粘性フィードバックゲイン、Ｋ_p
は位置のフィードバックゲイン、Ｘ_m はマスタの位置、
Ｘ_s はスレーブの位置である。また、Ｍは対象物の慣性
フィードバックゲイン、Ｂは対象物の粘性フィードバッ
クゲイン、Ｋは対象物の剛性フィードバックゲイン、δ
Ｘ_s は対象物との接触による位置偏差（歪み）を表す。

【０００８】上記数式１〜数式５から、マスタに返る反
力は、

【数６】 となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のいずれ
の制御方法も、マスタおよびスレーブの駆動機構によっ
て制御性能が左右させる。そして、減速機を用いないダ
イレクトドライブ式のマニプレータによれば、摩擦やガ
タによる影響がないことから、理論に近い制御が可能な
ため、新たな制御則を採用することにより操作性を向上
させることが期待できる。しかし、マニプレータが６軸
と多軸構造になると、それに適した軽量、コンパクト、
高トルクのＤＤモータが未だ開発されていないのが現状
である。そして、従来のマニプレータは、一般に減速比
が１００程度と大きく、駆動摩擦が外乱として影響し、
対称型制御などの力センサを使用しない制御方法では、
理論どうりに制御をすることができず、操作性に劣る。
また、力センサを使用する場合は、力センサの校正（キ
ャリブレーション）や、センサ用の配線、取り付けな
ど、実際のマニプレータの設計上、大きな課題となり、
信号線が多い分、信頼性も低下する。しかも、演算が複
雑になる上、演算周期として高速性が要求されるため
に、制御コンピュータも高性能が要求され、システム全
体として高価となる問題があった。

【００１０】そして、マスタへの力のフィードバックＦ
₀ は、理想的には、対象物からスレーブへの反力Ｆ_e だ
けが力覚としてフィードバックさることが望ましい。と
ころが、対称型バイラテラルマスタスレーブマニプレー
タ装置においては、数式６に示されているように、マス
タに返る反力には、マスタとスレーブとの各々の運動に
対するダイナミックス（慣性と粘性）が加わり、応答性
が低下して高度な臨場感が得られず、操作性が損なわれ
る。従って、対称型マスタスレーブマニプレータ装置に
おける操作性を低下させる要因として、 （１）マスタとスレーブの各々の運動に対するダイナミ
ックスがマスタに返る反力に加わること。 （２）マスタとスレーブとの各々の重力の影響がマスタ
に加わること。 （３）マスタとスレーブとの各々の駆動軸の摩擦の影響
がマスタに加わること。 があげられる。

【００１１】上記の操作性を悪化させる３つの要因のう
ち、（２）と（３）とは、対称型制御ばかりでなく、実
際のマニプレータに共通する一般的な要因である。そし
て、要因（２）の重力による影響は、図５（１）に示し
たように、マスタとスレーブとを同じ駆動力によって駆
動した場合、スレーブアームの位置（スレーブの位置）
Ｘ_S が常に重力の影響分だけマスタアームの位置（マス
タの位置）Ｘ_M より下方になる。この重力による影響
は、マスタアーム、スレーブアームの形状、質量などに
よって異なってくるが、マスタアームとスレーブアーム
とのそれぞれに、公知の手法による重力補償機能をソフ
トウエアによって設けることによりほぼなくすことがで
きる。

【００１２】また、要因（３）の粘性による影響は、図
５（２）に示したように、マスタに対して位相遅れを生
ずる。しかも、この位相遅れは、アームの動作が高速に
なればなるほど大きくなる。そして、要因（３）につい
ては、前記したようにダイレクト駆動方式を採用すれ
ば、摩擦がないため理想的であるが、現状では機械設計
上困難である。そして、駆動摩擦の大きさは、減速機の
種類と減速比、動力伝達機構（ベルト駆動であるかシャ
フト駆動であるか等）によって大きく異なる。また、モ
ータの慣性は、減速比の２乗で先端アームに慣性力とし
て影響する。

【００１３】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、簡易な構成で操作性に優れてい
るとともに、低コスト、高信頼性が得られる対称型のバ
イラテラルマスタスレーブマニプレータの制御方法およ
び装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、スレーブが対象物に接触していない状
態の空間モード時においては、マスタの入力トルクをス
レーブの入力トルクより小さくし、マスタやスレーブの
慣性、粘性などのダイナミックスによる影響をオペレー
タがあまり感じないようにしている。すなわち、本発明
に係るマスタスレーブマニプレータの制御方法は、オペ
レータが操作するマスタアームと、このマスタアームの
動作に追従するスレーブアームとを有し、マスタアーム
の位置とスレーブアームの位置との偏差に応じてマスタ
アームの入力トルクを変えるとともに、スレーブアーム
の入力トルクを変えるマスタスレーブマニプレータの制
御方法において、前記偏差が設定値より小さい範囲の場
合、前記偏差に応じたマスタアームの入力トルクを、前
記スレーブアームの入力トルクより小さくした構成とな
っている。

【００１５】偏差に応じたマスタアームの入力トルクと
スレーブアームの入力トルクとは、偏差が設定値以上の
ときに一致させるようにしてよい。また、偏差に応じた
マスタアームの入力トルクは、偏差が設定値以上のとき
に、スレーブアームの偏差に応じた入力トルクより大き
くすることができる。さらに、偏差に応じたスレーブア
ームの入力トルクは、偏差が設定値以上となったときの
偏差に対する入力トルクの変化率を、偏差が設定値より
小さいときの変化率より小さくしてもよい。

【００１６】そして、本発明に係るマスタスレーブマニ
プレータ装置は、オペレータが操作するマスタアーム
と、このマスタアームの動作に追従するスレーブアーム
と、各アームのそれぞれに設けられ、減速機を介して各
アームを駆動する駆動モータとを有するマスタスレーブ
マニプレータ装置において、前記マスタアームの位置を
求めるマスタ位置検出手段と、前記スレーブアームの位
置を求めるスレーブ位置検出手段と、これら各位置検出
手段の検出信号に基づいて、マスタアームとスレーブア
ームとの位置偏差を求める偏差演算手段と、スレーブア
ームが対象物に接触したか否かの判断基準となる基準位
置偏差を設定する基準値設定手段と、前記偏差演算手段
が求めた位置偏差に応じた前記スレーブアームマの入力
トルクを演算するためのスレーブトルク変化率が設定さ
れるスレーブトルク変化率設定手段と、前記偏差演算手
段の求めた位置偏差が前記基準値設定手段に設定された
基準位置偏差より小さい範囲における位置偏差に対する
前記マスタアームの入力トルクを求めるためのマスタト
ルク変化率が前記スレーブトルク変化率よい小さく設定
されるマスタトルク変化率設定手段と、前記偏差演算手
段の求めた位置偏差と前記マスタトルク変化率設定手段
に設定してあるマスタトルク変化率とから、前記位置偏
差に応じた前記マスタアームの入力トルクを求めるマス
タトルク演算手段と、前記位置偏差演算手段の求めた位
置偏差と前記スレーブトルク変化率設定手段に設定され
たスレーブトルク変化率とから、前記位置偏差に応じた
前記スレーブアームの入力トルクを求めるスレーブトル
ク演算部と、を有する構成となっている。マスタトルク
変化率は、偏差演算手段の求めた位置偏差が基準位置偏
差より小さい範囲におけるトルク変化率がスレーブトル
ク変化率より小さい第１マスタトルク変化率と、位置偏
差が基準位置偏差以上におけるトルク変化率がスレーブ
トルク変化率と一致している第２マスタトルク変化率と
から構成できる。そして、この場合、マスタトルク演算
手段は、位置偏差が基準位置偏差より小さい範囲のと
き、第１マスタトルク変化率に基づいてスレーブトルク
演算手段の求めたスレーブ入力トルクより小さなマスタ
入力トルクを求めるとともに、位置偏差が基準位置偏差
以上のときに、第２マスタトルク変化率に基づいて、ス
レーブトルク演算手段の求めたスレーブ入力トルクと等
しいマスタ入力トルクを演算する。

【００１７】さらに、スレーブトルク変化率は、位置偏
差が基準位置偏差より小さい範囲における位置偏差に応
じたスレーブ入力トルクを演算するための第１スレーブ
トルク変化率と、位置偏差が基準位置偏差以上における
位置偏差に応じたスレーブ入力トルクを演算するための
第２スレーブトルク変化率とから構成し、第２スレーブ
トルク変化率を第１スレーブトルク変化率より小さく設
定するとともに、マスタトルク変化率は、位置偏差が基
準位置偏差より小さい範囲における位置偏差に応じたマ
スタ入力トルクを演算するための第１マスタトルク変化
率と、位置偏差が基準位置偏差以上における位置偏差に
応じたマスタ入力トルクを演算するための第２マスタト
ルク変化率とからなり、第１マスタトルク変化率は第１
スレーブトルク変化率より小さく設定され、前記第２マ
スタトルク変化率は前記第２スレーブトルク変化率より
大きく設定し、マスタトルク演算手段は、位置偏差が基
準位置偏差より小さい範囲のときに、第１マスタトルク
変化率に基づいてスレーブトルク演算手段の求めたスレ
ーブ入力トルクより小さなマスタ入力トルクを求め、位
置偏差が基準位置偏差以上のときに、第２マスタトルク
変化率に基づいて、スレーブトルク演算手段の求めたス
レーブ入力トルクより大きなマスタ入力トルクを演算す
るようにできる。なお、駆動モータにはコアレスＤＣサ
ーボモータを使用し、減速機には遊星歯車減速機を用い
るとよい。

【００１８】

【作用】スレーブが対象物に接触している場合、対象物
からスレーブに作用する反力が大きいために、慣性によ
るトルクや粘性によるトルクなどのダイナミックスは、
スレーブが対象物に接触していないときに比較して相対
的に小さくなる。すなわち、スレーブが対象物に接触し
ていない場合、マスタに返るダイナミックスが相対的に
大きくなり、これがオペレータに作用して臨場感を失わ
せて操作性を低下させる。すなわち、オペレータは、こ
のダイナミックスによる影響のため、スレーブが対象物
と接触していないにもかかわらずマスタに大きな操作力
を与える必要があり、対称型バイラテラルマスタスレー
ブシステムの操作性を損なう原因となる。そこで、本発
明においては、スレーブが対象物に接触していない場
合、マスタに与える入力トルク（力覚トルク）をスレー
ブの入力トルク（出力トルク）より小さくしてダイナミ
ックスの影響がオペレータに伝達しにくくしている。

【００１９】すなわち、本発明においては、マスタの位
置とスレーブの位置との偏差（位置偏差）が設定値（基
準位置偏差）より小さな、スレーブが対象物と接触して
いない空間モードの場合、偏差に応じたマスタの入力ト
ルクをスレーブの入力トルクより小さくして、ダイナミ
ックスによる影響を感じなくともよい不感帯とした。そ
して、スレーブが対象物に接触することにより、マスタ
の位置とスレーブの位置との偏差が設定値以上になった
接触モードの場合に、対象物からの反力が大きくなって
ダイナミックスの影響をほぼ無視できるようになるの
で、マスタの入力トルクをスレーブの入力トルクと一致
させるように制御する。これにより、力帰還型やインピ
ーダンス制御のような複雑な制御を行うことなく操作性
に優れた対称型バイラテラルマスタスレーブマニプレー
タの制御を行うことができる。しかも、力センサなどを
必要としないところから、装置の構造の簡素化が図れ、
信号線も少なくできるため、低コストで信頼性の高い装
置を得ることができる。

【００２０】また、位置偏差が基準位置偏差より大きい
領域において、マスタの入力トルクをスレーブの入力ト
ルクより大きくすると、スレーブによる作業対象が例え
ば人体などの柔らかなものである場合に、オペレータの
受ける力覚がスレーブが対象物から受ける反力より大き
くなり、スレーブが柔らかい対象物を潰すなどの操作ミ
スを避けることができる。

【００２１】さらに、本発明においては、駆動モータと
して低慣性のコアレスＤＣサーボモータを採用し、モー
タの慣性による影響を小さくするようにしている。ま
た、減速機は、最も摩擦が少ないと考えられる遊星歯車
減速機を採用し、減速比を抑えた機構で構成した。すな
わち、従来の産業ロボットにおいては、位置決め精度を
重視するところから、一般にバックラッシュが大きい遊
星歯車減速機を採用されていなかった。しかし、本発明
の対象であるマスタスレーブ装置の場合、絶対位置制度
はさほど重要でなく、むしろ力制御や追従性が重要であ
る点に鑑みて遊星歯車減速機を採用することにより、従
来に比較して摩擦の影響を改善するようにしている。そ
して、本発明においては、重力の影響をソフトウエアに
よる重力補償機能によって除くとともに、コアレスＤＣ
モータと遊星歯車減速機を用いて慣性と粘性とによる影
響を小さくしたことにより、図５（３）に示したよう
に、スレーブの追従性を大幅に改善でき、操作性を向上
することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明に係るマスタスレーブマニ
プレータの制御方法および装置の好ましい実施の形態
を、添付図面に従って詳細に説明する。

【００２３】図２は、本発明に係るマスタスレーブマニ
プレータ装置の概略構成図である。図２において、マス
タマニプレータ１０Ｍとスレーブマニプレータ１０Ｓと
は、同様に構成してあって、コアレスＤＣサーボモータ
からなる駆動モータ１２Ｍ、１２Ｓの駆動力が遊星歯車
減速機１４Ｍ、１４Ｓを介してマスタアーム１６Ｍとス
レーブアーム１６Ｓとに伝達されるようにしてある。マ
スタアーム１６Ｍとスレーブアーム１６Ｓとは、同一の
形状、構造（異なっていてもよい）に形成してあり、そ
れぞれ図示しない複数の関節を有する多関節アームであ
って、先端部にマニプレータ（図示せず）が設けてあ
る。そして、それぞれのアーム１６Ｍ、１６Ｓの各関節
には、先端側の関節を駆動するための駆動モータが設け
てある。

【００２４】これらの関節に配設した駆動モータ１２
Ｍ、１２Ｓには、ロータリエンコーダ１８Ｍ、１８Ｓが
取り付けてある。このロータリエンコーダ１８Ｍ、１８
は、モータ１２Ｍ、１２Ｓの回転に伴ってパルス信号を
出力するようになっており、後述するようにこの出力パ
ルスからマスタアーム１６Ｍとスレーブアーム１６Ｓと
の位置を求めるようになっていて、位置検出手段を構成
している。そして、ロータリエンコーダ１８Ｍ、１８Ｓ
の検出信号に基づいて求められたマスタアーム１６Ｍと
スレーブアーム１６Ｓとの位置は、減算器などから構成
した偏差演算部（偏差演算手段）２０に入力され、マス
タとスレーブとの位置偏差が求められるようになってい
る。また、偏差演算部２０の求めた位置偏差は、駆動モ
ータ１２Ｍ、１２Ｓの駆動電流を制御する情報としてマ
スタマニプレータ１０Ｍとスレーブマニプレータ１０Ｓ
とに与えるようになっており、マスタマニプレータ１０
Ｍとスレーブマニプレータ１０Ｓとが対称型のバイラテ
ラルマスタスレーブマニプレータ装置を構成している。

【００２５】マスタマニプレータ１０Ｍ側とスレーブマ
ニプレータ１０Ｓ側とには、詳細を後述するゲイン設定
関数部２２Ｍ、２２Ｓが設けてあって、本図に図示しな
いマスタ入力トルク演算部とスレーブ入力トルク演算部
とがゲイン設定関数部２２Ｍ、２２Ｓに設定されている
ゲイン関数に基づいて、偏差演算部２０の求めた位置偏
差に応じたマスタマニプレータ１０Ｍの入力トルク（力
覚トルク）とスレーブマニプレータ１０Ｓの入力トルク
（駆動トルク）とを求め、この求めた入力トルクに応じ
て駆動モータ１２Ｍ、１２Ｓの駆動電流を算出するよう
になっている。

【００２６】図３は、スレーブマニプレータ１０Ｓ側の
各関節軸のそれぞれを制御する制御ループの一例を示す
ブロック図であり、マスタマニプレータ１０Ｍ側も同様
に構成してある。そして、以下においては、１つの関節
を制御する場合を説明する。

【００２７】図３において、上位コンピュータ３０は、
例えばパーソナルコンピュータから構成してあって、装
置の全体をコントロールするようになっている。そし
て、スレーブマニプレータ１０Ｓの関節軸に設けた駆動
モータ１２Ｓと上位コンピュータ３０との間には、スレ
ーブアーム１６Ｓを制御するためのインターフェース部
３２が介在させてある。

【００２８】上位コンピュータ３０は、軸を回転させる
トルク指令を駆動モータ１２Ｓの駆動電流値として出力
する電流指令部３４を有するとともに、後述する第１ス
レーブトルク変化率により求めるスレーブ入力トルクの
上下限を制限するための第１電流制限部３６、第２スレ
ーブトルク変化率により求めるスレーブ入力トルクの上
下限を制限する第２電流制限部３８が設けてある。ま
た、上位コンピュータ３０には、スレーブ側のゲイン設
定関数部２２Ｓが設けてあるとともに、本図に図示しな
いマスタ側のゲイン設定関数部が設けてある。このゲイ
ン設定関数部２２Ｓは、ゲインテーブル４０、第１バネ
係数設定器４２、第２バネ係数設定器４４とから構成し
てある。

【００２９】第２バネ係数設定機４４とともにスレーブ
トルク変化率設定手段を構成している第１バネ係数設定
器４２には、詳細を後述するように、マスタとスレーブ
とのアームの位置偏差δｘの絶対値が予め定めた基準位
置偏差（設定値）δｓより小さい範囲におけるスレーブ
入力トルクを求めるためのスレーブトルク変化率として
のアームのバネ係数（剛性）が設定されるようになって
いる。さらに、第２バネ係数設定器４４には、位置偏差
δｘが基準位置偏差δｓ以上におけるアームのバネ係数
（スレーブトルク変化率）が設定されるようになってい
る。なお、マスタ側のマスタトルク変化率設定手段とな
る図示しない第１バネ係数設定器には、後述するよう
に、スレーブ側の第１バネ係数設定器４０に設定される
バネ係数より小さなマスタトルク変化率としてのバネ係
数が設定される。

【００３０】上位コンピュータ３０は、さらに、基準値
設定手段であるバネ切替位置設定部４６、ダンパ電流制
限部４８、マス電流制限部５０、ダンパ係数設定部５
２、マス係数設定部５４、指令位置出力部５６、原点設
定部５８を備えている。

【００３１】バネ切替位置設定部４６は、入力トルクを
求める際に、第１バネ係数設定器４２に設定されたバネ
係数を使用すべきか、第２バネ係数設定器４６に設定さ
れたバネ係数を使用すべきかを定める前述した基準位置
偏差δｓが設定されるようになっている。すなわち、ス
レーブアーム２２Ｓが図示しない対象物と接触していな
い空間モードにあるか、スレーブアーム２２Ｓが対象物
に接触している接触モードにあるかの判断基準が設定さ
れる。

【００３２】また、ダンパ電流制限部４８は、ダンパ係
数設定部５２に設定されたアーム関節部の粘性トルクを
発生させるゲインに基づくダンパ要素によるトルクの上
限を設定するようになっている。そして、マス電流制限
部５０は、マス係数設定部５４に設定されたアームの慣
性トルクを発生させるゲインに基づくマス要素によるト
ルクの上限を設定するようになっている。さらに、指令
位置出力部５６は、マスタアーム１６Ｍの位置に対応し
たスレーブアーム１６Ｓの目標位置を出力するようにな
っており、また原点設定部５８はインターフェース部３
２に設けてあるカウンタ６０の初期値を設定するように
なっている。このカウンタ６０は、ロータリエンコーダ
１８Ｓの出力パルスを計数してスレーブアーム１６Ｓの
位置情報を出力する。

【００３３】インターフェース部３２は、上位コンピュ
ータ３０の指令位置出力部５６の出力した指令位置が書
き込まれる指令位置設定器６２と、この指令位置設定器
６２に書き込まれた指令位置とカウンタ６０が求めたス
レーブアーム１６Ｓの位置との偏差を演算する偏差演算
器（偏差演算手段）６４とを有している。また、インタ
ーフェース部３２には、偏差演算器６４の出力側に速度
演算器６６と、スレーブトルク演算部を構成しているバ
ネ要素演算器６８とが設けてある。速度演算器６６は、
偏差演算器６４が出力するマスタアーム１６Ｍとスレー
ブアーム１６Ｓとの位置偏差を微分してスレーブアーム
１６Ｓの移動速度（関節の回転速度）を求め、出力側に
接続してある加速度演算器７０とダンパ要素演算器７２
とに演算結果を出力するようになっている。

【００３４】一方、バネ要素演算器６８は、上位コンピ
ュータ３０のゲインテーブル４０に設定されている図４
（１）に示した比例ゲインを読み出すとともに、偏差演
算器６４の出力した位置偏差δｘの大きさを、バネ切替
位置設定部４６に設定されている基準位置偏差δｓと比
較し、第１バネ係数設定器４２または第２バネ係数設定
器４４に設定されているバネ係数と比例ゲインとを用
い、図４（２）に示したように、位置偏差δｘに対応し
たスレーブ入力トルクが得られる駆動モータ１２Ｓの電
流値を演算して電流制限器７４に出力するようになって
いる。この電流制限器７４には、バネ要素演算器６８の
求めた駆動電流を、上位コンピュータ３０の第１電流制
限部３６と第２電流制限部３８とに設定されている制限
電流と比較し、バネ要素演算器６８が出力した電流値が
第１電流制限部３６または第２電流制限部３８に設定さ
れている上下限値を超える場合、第１電流制限部３６ま
たは第２電流制限部３８に設定されている電流値を出力
し、スレーブマニプレータ１０Ｓの出力トルクが異常に
大きくなるのを防止している。

【００３５】ダンパ要素演算器７２は、速度演算器６６
の求めたアーム移動速度（または回転速度）と、上位コ
ンピュータ３０のダンパ係数設定器５２に設定してある
ダンパ係数とを用いてスレーブアーム１６Ｓの粘性に基
づくトルクに対応したモータ１６Ｓの駆動電流を演算し
て出力する。また、加速度演算器７０は、速度演算器６
６の出力したアーム速度（または回転速度）をさらに微
分してスレーブアーム１６Ｓの加速度（または回転加速
度）を求めてマス要素演算器７８に入力するようになっ
ている。このマス要素演算器７８は、加速度演算器７０
の出力したアーム加速度と、上位コンピュータ３０に設
けたマス係数設定器５４に設定されたゲインとによっ
て、スレーブアーム１６Ｓの慣性トルクに対応したモー
タ１２Ｓの駆動電流を求めて出力する。これらマス要素
演算器７８とダンパ要素演算器７２とは、制御を安定さ
せるためのもので、急激な動作指令に対して応答緩和に
よってアームのオーバーシュートを避けたり、振動の抑
制などの緩衝効果をもたらすような指令方向と逆方向の
電流値を出力するようになっている。

【００３６】インターフェース部３２には、ダンパ要素
演算器７２の出力側に設けたダンパ電流制限器８０と、
マス要素演算器７８の出力側に接続したマス電流制限器
８２とを有している。これらの電流制限器８０、８２
は、それぞれ上位コンピュータ３０に設けたダンパ電流
制限部４８とマス電流制限部５０とに接続してあって、
ダンパ要素演算器７２、マス要素演算器７８の求めた電
流値が電流制限部４８、５０に設定してある上限値を超
える場合に、これらの電流制限部４８、５０に設定して
ある電流値を加算器７６に出力するようにしてある。

【００３７】加算器７６の出力側には、上位コンピュー
タ３０の電流指令部３４の出力信号が入力する加算器８
４が設けてある。そして、この加算器８４の出力電流
は、保護電流制限器８６、パルス幅変調器（ＰＷＭ器）
８８を介して駆動モータ１２Ｓに与えられるようになっ
ている。保護電流制限器８６は、駆動モータ１２Ｓを保
護するためのもので、モータ１２Ｓに出力された電流値
が最大出力の５０％を超える状態が一定時間以上継続す
ると作動し、モータ１２Ｓに供給する電流を最大出力の
５０％に制限する。この制限は、保護電流制限器８６に
リセットコマンドを転送することにより、または加算器
８４の出力した電流値がモータ１２Ｓの最大出力の５０
％以下である状態が所定時間継続した場合に解除され
る。

【００３８】上記のごとく構成した実施の形態の作用
は、次のとおりである。

【００３９】上位コンピュータ３０に設けたスレーブ側
ゲイン設定関数部２２Ｓの第１バネ係数設定器４２には
図１（１）に示したバネ係数Ｋ_S1が設定され、第２バネ
係数設定器４４には同図（１）に示したバネ係数Ｋ_S2が
設定される。そして、この実施例においては、Ｋ_S1＝Ｋ
_S2にしてある。また、上位コンピュータ３０に設けたマ
スタ側ゲイン設定関数部２２Ｍの第１バネ係数設定器に
は図１（２）に示したＫ_M1が設定してあり、第２バネ係
数設定器には同図（２）に示したＫ_M2が設定してある。
そして、この実施例においては、Ｋ_M1＜Ｋ_S1にしてあ
る。さらに、上位コンピュータ３０のバネ切替位置設定
部４６には、インターフェース部３２のバネ要素演算部
６８が第１バネ係数設定器４２に設定したバネ係数を使
用してトルクを求めるか、第２バネ係数設定器に設定さ
れたバネ係数を使用してトルクを求めるかの判断をなす
ための基準位置偏差δｓが設定してある。

【００４０】オペレータがマスタマニプレータ１０Ｍの
マスタアーム１６Ｍを駆動モータ１２Ｍを介して操作す
ると、上位コンピュータ３０は、マスタ側のモータ１２
Ｍに供給された駆動電流値と等しい電流値を電流指令部
３４を介してスレーブ側インターフェース部３２の加算
器８４に与え、保護電流制限器８６、ＰＷＭ器８８を介
してマスタ側と等しい駆動電流をスレーブ側駆動モータ
１２Ｓに供給してスレーブアーム１６Ｓを駆動する。駆
動モータ１２Ｓが駆動されると、その回転数がロータリ
エンコーダ１８Ｓのよって検出され、ロータリエンコー
ダ１８Ｓの出力パルスがインターフェース部３２のカウ
ンタ６０に入力する。カウンタ６０は、入力したパルス
を計数し、レーブアーム１６Ｓの位置情報として偏差演
算器６４に出力する。

【００４１】上位コンピュータ３０の指令位置出力部５
６は、スレーブアーム１６Ｓの位置を求めたと同様にし
て求めたマスタアーム１６Ｍの位置を、スレーブアーム
１６Ｓの目標位置としてインターフェース部３２の指令
位置設定器６２に出力する。そして、偏差演算器６４
は、入力された指令位置とカウンタ６０の位置情報とか
ら、マスタアーム１６Ｍとスレーブアーム１６Ｓとの位
置偏差δｘを求めて速度演算器６６とバネ要素演算器６
８とに送出する。バネ要素演算器６８は、偏差演算器６
４の出力した位置偏差δｘをバネ切替位置設定部４６に
設定してある基準位置偏差δｓと比較し、−δｓ＜δｘ
＜δｓであるかを判断する。そして、バネ要素演算器６
８は、−δｓ＜δｘ＜δｓである場合、図１（１）に示
した第１バネ係数Ｋ_S1と比例ゲインとを用いてスレーブ
アーム１６Ｓの入力トルクのうち、バネ要素によるトル
クＴ_S に相当する電流値を求め、電流制限器７４を介し
て加算器７６に入力する。また、バネ要素演算器６８
は、δｘ≦−δｓまたはδｘ≧δｓである場合、すなわ
ちδｘ≧｜δｓ｜である場合、図１（１）に示したバネ
係数Ｋ_S2と比例ゲインとを用いてバネ要素によるトルク
に相当する電流値を演算して加算器７６に入力する。

【００４２】なお、上部コンピュータ３０の第１電流制
限部３６には、δｘ＝±δｓであるときのバネ要素によ
るトルク＋Ｔ_S0または−Ｔ_S0に相当する電流値が設定し
てあって、インターフェース部３２の電流制限器７４
は、バネ要素演算器６８がＫ_S1を用いて求めた電流値が
＋Ｔ_S0に相当する電流値より大きい場合、または−Ｔ_S0
に相当する値より小さい場合には、＋Ｔ_S0または−Ｔ_S0
に相当する電流値を加算器７６に出力するようになって
いる。

【００４３】一方、マスタ側インターフェース部（図示
せず）の偏差演算器は、上位コンピュータ３０の指令位
置出力部を介して入力されたスレーブアーム１６Ｓの位
置とマスタアーム１６Ｍの位置との位置偏差δｘを演算
してバネ要素演算器に入力する。マスタ側バネ要素演算
器は、−δｓ＜δｘ＜δｓが成立するかを調べ、この式
が成立している、スレーブアーム１６Ｓが対象物に接触
していない空間モードである場合、図１（２）に示した
バネ係数Ｋ_M1と比例ゲインとによりマスタアーム１６Ｍ
の入力トルクのうち、バネ要素に基づくトルクに相当す
るトルクＴ_M を演算する。

【００４４】ただし、δｘ＜｜δｓ｜の範囲におけるマ
スタ側のバネ係数Ｋ_M1は、図１に示してあるように、ス
レーブ側のバネ係数Ｋ_S1より小さく設定してあって、バ
ネ係数Ｋ_M1による最大トルクＴ_M0がスレーブ側の最大ト
ルクＴ_SMより十分小さな値となるようにしてあり、マス
タ側は位置偏差δｘによる負荷をあまり感じないように
してある。これにより、マスタ側は、δｘ＜｜δｓ｜の
範囲において、すなわちスレーブが対象物に接触してい
ない空間モードにおいては、加速トルク等のダイナミッ
クスが感じにくくなり、ダイナミックスの影響を受ける
ことなく動作指令ができ、操作性を向上することができ
る。

【００４５】マスタ側のバネ要素演算器は、スレーブア
ーム１６Ｓが図５（３）に示したように、例えば時刻ｔ
において対象物に接触し、δｘ≧｜δｓ｜となって接触
モードとなると、第２バネ係数Ｋ_M2を用いて求めたトル
クに相当する電流値を出力する。この実施例において
は、Ｋ_M2＝Ｋ_S2に設定してあり、δｘ≧｜δｓ｜の範囲
において、マスタ側のバネ要素演算器の出力する電流値
がスレーブ側のバネ要素演算器６８の出力する電流値と
等しくなるようになっている。すなわち、マスタ側の入
力トルクは、δｘ＝δｓとなるとＴ_M ＝Ｔ_S0となり、δ
ｘ≧｜δｓ｜の範囲において、スレーブ側の入力トルク
と等しくなる。

【００４６】他方、マスタ側とスレーブ側とのダンパ要
素演算器７２は、それぞれ速度演算器６６の出力するマ
スタアーム速度とスレーブアーム速度とを受け取って、
粘性によるトルクに相当する指令と逆方向の電流値を求
め、ダンパ電流制限器８０を介して加算器７６に出力す
る。また、マスタ側とスレーブ側のマス要素演算器７８
は、加速度演算器７０の求めたアーム加速度に基づいて
慣性トルクに相当する指令と逆方向の電流値を求めて加
算器７６に出力する。そして、加算器７６は、バネ要素
演算器６８、ダンパ要素演算器７２、マス要素演算器７
８の求めた電流値を加え合わせて加算器８４に送る。加
算器８４は、上位コンピュータ３０の電流指令部３４の
出力した電流値に加算器７６の出力した電流値を加算し
て駆動モータ１２の駆動電流を求めて出力する。

【００４７】図６は、他の実施例を示したものである。
この実施例においては、マスタ側およびスレーブ側の第
１バネ係数設定器４２と第２バネ係数設定器４４とに設
定されるバネ係数が異なっている。すなわち、δｘ＜｜
δｓ｜の範囲におけるトルクを求めるための、スレーブ
側の第１バネ設定器４２に設定されるバネ係数Ｋ_S1は、
δｘ≧｜δｓ｜において用いられるバネ係数Ｋ_S2より位
置偏差δｘに対するトルク変化率が大きくなるようにし
てある。また、マスタ側のδｘ＜｜δｓ｜の範囲で使用
するバネ係数Ｋ_M1は、前記の実施例と同様にスレーブ側
のバネ係数Ｋ_S1より小さく設定してある。しかし、マス
タ側のδｘ≧｜δｓ｜において使用するバネ係数Ｋ
_M2は、スレーブ側のバネ係数Ｋ_S2より大きくしてある。

【００４８】これにより、スレーブアーム１６Ｓが対象
物に接触していないδｘ＜｜δｓ｜の範囲における空間
モードにおいては、前記したようにマスタ側がダイナミ
ックスの影響をあまり受けることがなく、操作性を向上
することができる。一方、スレーブアーム１６Ｓが対象
物に接触してδｘ≧｜δｓ｜となる接触モードにおいて
は、マスタ側は、スレーブアーム１６Ｓが対象物から受
ける反力以上のトルクを必要とし、オペレータはスレー
ブが接触した剛性以上の高剛性を感じることになる。こ
のため、スレーブマニプレータ１０Ｓによって人の遠隔
診断や手術を行う場合等、スレーブマニプレータ１０Ｓ
が取り扱う対象物が柔らかい場合に、対象物に必要以上
力が作用するのを防ぐことができる。すなわち、この実
施例によれば、バネ係数を変えるだけで、インピーダン
ス制御のような複雑な制御をすることなく、柔らかい対
象物を容易に遠隔操作することができる。

【００４９】なお、図６（２）に示した±Ｔ_Mmは、バネ
要素によるトルクの調整できる限界を示したもので、こ
のトルクに相当する電流値が上位コンピュータ３０のマ
スタ側第２電流制限部に設定される。また、図６（２）
の２点鎖線に示したように、マスタ側のバネ要素演算器
は、δｘ＝δｓとなったときにＴ_M ＝Ｔ_S0を出力し、δ
ｘ＞｜δｓ｜の場合に２点鎖線で示したＫ_M2にを用いた
トルクを演算してそれに相当する電流値を出力するよう
にしてもよい。そして、前記実施例においては、第２バ
ネ係数設定器４４にバネ係数Ｋ_S2、Ｋ_M2を設定した場合
について説明したが、これらのバネ係数（勾配）を有す
る位置偏差とトルクとの関係を示す直線の式として設定
してもよい。さらに、前記実施例においては、バネ係数
設定器４２、４４にそれぞれ１つずつのバネ係数を設定
する場合について説明したが、それぞれに複数のバネ係
数を設定し、バネ要素演算器６８にバネ係数の選択信号
を与えて選択させるようにしてもよい。また、位置偏差
と入力トルクとを対応させたテーブルを設け、テーブル
から入力トルクを読み出すようにしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、マスタの位置とスレーブの位置との偏差（位置偏
差）が設定値（基準位置偏差）より小さなスレーブが対
象物と接触していない空間モードの場合、偏差に応じた
マスタの入力トルクをスレーブの入力トルクより小さく
して、ダイナミックスによる影響を感じなくともよい不
感帯とすることにより、力帰還型やインピーダンス制御
のような複雑な制御を行うことなく操作性に優れた対称
型バイラテラルマスタスレーブマニプレータの制御を行
うことができる。しかも、力センサなどを必要としない
ところから、装置の構造の簡素化が図れ、信号線も少な
くできるため、低コストで信頼性の高い装置を得ること
ができる。

【００５１】また、位置偏差が基準位置偏差より大きい
スレーブが対象物に接触している接触モードにおいて、
マスタの入力トルクをスレーブの入力トルクより大きく
したことにより、スレーブによる作業対象が例えば人体
などの柔らかなものである場合に、オペレータの受ける
力覚がスレーブが対象物から受ける反力より大きくな
り、スレーブが柔らかい対象物を潰すなどの操作ミスを
避けることができる。さらに、本発明においては、駆動
モータとして低慣性のコアレスＤＣサーボモータを採用
し、減速機として最も摩擦が少ないと考えられる遊星歯
車減速機を採用したことにより、慣性や粘性による影響
を低減できて操作性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るマスタスレーブマニプレータ
の制御方法の説明図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るマスタスレーブマニ
プレータ装置の概略構成図である。

【図３】本発明の実施の形態に係るマスタスレーブマニ
プレータ装置のスレーブ側制御ループのブロック図であ
る。

【図４】実施の形態に係るゲインテーブルの説明図とバ
ネ要素演算器の作用の説明図である。

【図５】マスタアームとスレーブアームとの動作を説明
する図である。

【図６】他の実施の形態に係るマスタスレーブマニプレ
ータの制御方法の説明図である。

【符号の説明】 １０Ｍ マスタマニプレータ １０Ｓ スレーブマニプレータ １２Ｍ、１２Ｓ 駆動モータ １４Ｍ、１４Ｓ 遊星歯車減速機 １６Ｍ マスタアーム １６Ｓ スレーブアーム １８Ｍ、１８Ｓ、６０ 位置検出手段（ロータリエンコ
ーダ、カウンタ） ２０、６４ 偏差演算手段（偏差演算部、偏差演算
器） ４２ スレーブトルク変化率設定手段（第１
バネ係数設定器） ４４ スレーブトルク変化率設定手段（第２
バネ係数設定器） ６８ スレーブトルク演算手段（バネ要素演
算器） ４２ スレーブトルク変化率設定手段（第１
バネ係数設定器） Ｋ_S1 第１スレーブトルク変化率（バネ係
数） Ｋ_S2 第２スレーブトルク変化率（バネ係
数） Ｋ_M1 第１マスタトルク変化率（バネ係数） Ｋ_M1 第２マスタトルク変化率（バネ係数）

フロントページの続き (72)発明者 前田 曜也 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オペレータが操作するマスタアームと、
   このマスタアームの動作に追従するスレーブアームとを
   有し、マスタアームの位置とスレーブアームの位置との
   偏差に応じてマスタアームの入力トルクを変えるととも
   に、スレーブアームの入力トルクを変えるマスタスレー
   ブマニプレータの制御方法において、前記偏差が設定値
   より小さい範囲の場合、前記偏差に応じたマスタアーム
   の入力トルクを、前記スレーブアームの入力トルクより
   小さくしたことを特徴とするマスタスレーブマニプレー
   タの制御方法。
2. 【請求項２】 前記偏差に応じたマスタアームの入力ト
   ルクとスレーブアームの入力トルクとは、前記偏差が前
   記設定値以上のときに一致させたことを特徴とする請求
   項１に記載のマスタスレーブマニプレータの制御方法。
3. 【請求項３】 前記偏差に応じた前記マスタアームの入
   力トルクは、前記偏差が前記設定値以上のときに、前記
   スレーブアームの前記偏差に応じた入力トルクより大き
   くしたことを特徴とする請求項１に記載のマスタスレー
   ブマニプレータの制御方法。
4. 【請求項４】 前記偏差に応じた前記スレーブアームの
   入力トルクは、前記偏差が前記設定値以上となったとき
   の偏差に対する入力トルクの変化率を、前記偏差が前記
   設定値より小さいときの変化率より小さくしたことを特
   徴とする請求項３に記載のマスタスレーブマニプレータ
   の制御方法。
5. 【請求項５】 オペレータが操作するマスタアームと、
   このマスタアームの動作に追従するスレーブアームと、
   各アームのそれぞれに設けられ、減速機を介して各アー
   ムを駆動する駆動モータとを有するマスタスレーブマニ
   プレータ装置において、 前記マスタアームの位置を求めるマスタ位置検出手段
   と、 前記スレーブアームの位置を求めるスレーブ位置検出手
   段と、 これら各位置検出手段の検出信号に基づいて、マスタア
   ームとスレーブアームとの位置偏差を求める偏差演算手
   段と、 スレーブアームが対象物に接触したか否かの判断基準と
   なる基準位置偏差を設定する基準値設定手段と、 前記偏差演算手段が求めた位置偏差に応じた前記スレー
   ブアームマの入力トルクを演算するためのスレーブトル
   ク変化率が設定されるスレーブトルク変化率設定手段
   と、 前記偏差演算手段の求めた位置偏差が前記基準値設定手
   段に設定された基準位置偏差より小さい範囲における位
   置偏差に対する前記マスタアームの入力トルクを求める
   ためのマスタトルク変化率が前記スレーブトルク変化率
   よい小さく設定されるマスタトルク変化率設定手段と、 前記偏差演算手段の求めた位置偏差と前記マスタトルク
   変化率設定手段に設定してあるマスタトルク変化率とか
   ら、前記位置偏差に応じた前記マスタアームの入力トル
   クを求めるマスタトルク演算手段と、 前記位置偏差演算手段の求めた位置偏差と前記スレーブ
   トルク変化率設定手段に設定されたスレーブトルク変化
   率とから、前記位置偏差に応じた前記スレーブアームの
   入力トルクを求めるスレーブトルク演算部と、 を有することを特徴とするマスタスレーブマニプレータ
   装置。
6. 【請求項６】 前記マスタトルク変化率は、前記偏差演
   算手段の求めた位置偏差が前記基準位置偏差より小さい
   範囲におけるトルク変化率が前記スレーブトルク変化率
   より小さい第１マスタトルク変化率と、前記位置偏差が
   前記基準位置偏差以上におけるトルク変化率が前記スレ
   ーブトルク変化率と一致している第２マスタトルク変化
   率とからなり、 前記マスタトルク演算手段は、前記位置偏差が前記基準
   位置偏差より小さい範囲の場合、前記第１マスタトルク
   変化率に基づいて前記スレーブトルク演算手段の求めた
   スレーブ入力トルクより小さなマスタ入力トルクを求め
   るとともに、前記位置偏差が前記基準位置偏差以上の場
   合に、前記第２マスタトルク変化率に基づいて、前記ス
   レーブトルク演算手段の求めたスレーブ入力トルクと等
   しいマスタ入力トルクを演算する、 ことを特徴とする請求項５に記載のマスタスレーブマニ
   プレータ装置。
7. 【請求項７】 前記スレーブトルク変化率は、前記位置
   偏差が前記基準位置偏差より小さい範囲における位置偏
   差に応じたスレーブ入力トルクを演算するための第１ス
   レーブトルク変化率と、前記位置偏差が前記基準位置偏
   差以上における位置偏差に応じたスレーブ入力トルクを
   演算するための第２スレーブトルク変化率とからなり、
   第２スレーブトルク変化率は第１スレーブトルク変化率
   より小さく設定してあり、 前記マスタトルク変化率は、前記位置偏差が前記基準位
   置偏差より小さい範囲における位置偏差に応じたマスタ
   入力トルクを演算するための第１マスタトルク変化率
   と、前記位置偏差が前記基準位置偏差以上における位置
   偏差に応じたマスタ入力トルクを演算するための第２マ
   スタトルク変化率とからなり、前記第１マスタトルク変
   化率は前記第１スレーブトルク変化率より小さく設定さ
   れ、前記第２マスタトルク変化率は前記第２スレーブト
   ルク変化率より大きく設定されているとともに、 前記マスタトルク演算手段は、前記位置偏差が前記基準
   位置偏差より小さい範囲のときに、前記第１マスタトル
   ク変化率に基づいて前記スレーブトルク演算手段の求め
   たスレーブ入力トルクより小さなマスタ入力トルクを求
   め、前記位置偏差が前記基準位置偏差以上のときに、前
   記第２マスタトルク変化率に基づいて、前記スレーブト
   ルク演算手段の求めたスレーブ入力トルクより大きなマ
   スタ入力トルクを演算する、 ことを特徴とする請求項５に記載のマスタスレーブマニ
   プレータ装置。
8. 【請求項８】 駆動モータはコアレスＤＣサーボモータ
   からなり、前記減速機は遊星歯車減速機であることを特
   徴とする請求項５ないし７のいずれか１に記載のマスタ
   スレーブマニプレータ装置。