JPH1195822A - マニピュレータの制御装置 - Google Patents
マニピュレータの制御装置Info
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- JPH1195822A JPH1195822A JP25056497A JP25056497A JPH1195822A JP H1195822 A JPH1195822 A JP H1195822A JP 25056497 A JP25056497 A JP 25056497A JP 25056497 A JP25056497 A JP 25056497A JP H1195822 A JPH1195822 A JP H1195822A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 無理な力が加わらずに挿入および引き出し動
作を行うことができるマニピュレータの制御装置を提供
する。 【解決手段】 マニピュレータ制御部３は、入力される
指令に従ってハンド１を備えたマニピュレータ２をコン
プライアンス制御する。ハンド位置姿勢検出手段１１
は、ハンド部分に設定したハンド座標系１４の位置姿勢
を検出する。作業対象物体８は、周りから直動拘束を受
けている。作業対象物体８の挿入および引き出し動作を
行うには、把持命令４によってハンドに作業対象物体８
を把持させ、移動命令５によってマニピュレータ２を指
令する軸方向１０に沿って移動させる。把持指令生成部
６と移動指令生成部７は、各命令を受けてマニピュレー
タ制御部にマニピュレータ２を動作させる指令を生成す
る。移動（抜取）方向の修正命令９を出して、移動命令
５で指定された指令する軸方向１０を修正する。
作を行うことができるマニピュレータの制御装置を提供
する。 【解決手段】 マニピュレータ制御部３は、入力される
指令に従ってハンド１を備えたマニピュレータ２をコン
プライアンス制御する。ハンド位置姿勢検出手段１１
は、ハンド部分に設定したハンド座標系１４の位置姿勢
を検出する。作業対象物体８は、周りから直動拘束を受
けている。作業対象物体８の挿入および引き出し動作を
行うには、把持命令４によってハンドに作業対象物体８
を把持させ、移動命令５によってマニピュレータ２を指
令する軸方向１０に沿って移動させる。把持指令生成部
６と移動指令生成部７は、各命令を受けてマニピュレー
タ制御部にマニピュレータ２を動作させる指令を生成す
る。移動（抜取）方向の修正命令９を出して、移動命令
５で指定された指令する軸方向１０を修正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】マニピュレータの制御装置に
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】ロボットで組立動作を行うとき、穴に差
し込んである物体を抜き取る作業を行うことがある。こ
の作業では、抜き取る方向以外に力が加わると、物体が
穴に噛んで抜けにくくなることがあるが、物体を把持す
るエンドエフェクタ部分にコンプライアンス（柔らか
さ）を持たせて加わる力を吸収する機能を備えさせ、無
理な力が加わるのを防ぐ方法があった。
し込んである物体を抜き取る作業を行うことがある。こ
の作業では、抜き取る方向以外に力が加わると、物体が
穴に噛んで抜けにくくなることがあるが、物体を把持す
るエンドエフェクタ部分にコンプライアンス（柔らか
さ）を持たせて加わる力を吸収する機能を備えさせ、無
理な力が加わるのを防ぐ方法があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、抜き取る方
向がずれていた場合、抜き取っていくにつれて方向の誤
差が位置の誤差となってあらわれるため、エンドエフェ
クタ部分がバネもしくは仮想バネ機構によるコンプライ
アンス特性を持っていたとしても力を吸収できなくな
り、結局は物体が穴に噛んで抜けにくくなるという問題
があった。
向がずれていた場合、抜き取っていくにつれて方向の誤
差が位置の誤差となってあらわれるため、エンドエフェ
クタ部分がバネもしくは仮想バネ機構によるコンプライ
アンス特性を持っていたとしても力を吸収できなくな
り、結局は物体が穴に噛んで抜けにくくなるという問題
があった。
【０００４】本発明の目的は、無理な力が加わらずに挿
入および引き出し動作を行うことができるマニピュレー
タの制御装置を提供することにある。
入および引き出し動作を行うことができるマニピュレー
タの制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のマニピュレータ
の制御装置は、周りから円筒拘束または直動拘束または
ねじ拘束を受けた作業対象物体の挿入および引き出し操
作を行うマニピュレータの制御装置であって、先端のハ
ンドにコンプライアンス特性を備えたマニピュレータ
を、入力される指令に従ってコンプライアンス制御する
マニピュレータ制御部と、把持命令を受けて、マニピュ
レータ制御部にハンドにより作業対象物体を把持させる
指令を生成する把持指令生成部と、移動命令を受けて、
マニピュレータ制御部にマニピュレータを軸方向に沿っ
て移動させる指令を生成する移動指令生成部と、指令す
る軸方向に沿って移動指令を実行し、指令する軸方向が
作業対象物体の実際の拘束にしたがった軸方向とずれて
いると、ずれの分だけ作業対象物体とハンドには力が加
わり、ハンドがコンプライアンス特性を備えていること
により、ハンドは実際の軸方向に沿って動き、微少移動
後のハンドの位置姿勢をハンド座標系の位置によって検
出するハンド位置姿勢検出手段と、微少移動毎のハンド
の位置姿勢を記憶する位置姿勢記憶部と、移動方向の修
正命令を受けて、位置姿勢記憶部より得られる複数のハ
ンドの位置姿勢から、実際に移動した軸方向を算出し、
実際に移動した軸方向を移動指令生成部に送る軸方向算
出演算部と、移動命令を受けて、マニピュレータ制御部
にマニピュレータを実際に移動した軸方向に沿って移動
させる指令を生成する移動指令生成部とを有する。
の制御装置は、周りから円筒拘束または直動拘束または
ねじ拘束を受けた作業対象物体の挿入および引き出し操
作を行うマニピュレータの制御装置であって、先端のハ
ンドにコンプライアンス特性を備えたマニピュレータ
を、入力される指令に従ってコンプライアンス制御する
マニピュレータ制御部と、把持命令を受けて、マニピュ
レータ制御部にハンドにより作業対象物体を把持させる
指令を生成する把持指令生成部と、移動命令を受けて、
マニピュレータ制御部にマニピュレータを軸方向に沿っ
て移動させる指令を生成する移動指令生成部と、指令す
る軸方向に沿って移動指令を実行し、指令する軸方向が
作業対象物体の実際の拘束にしたがった軸方向とずれて
いると、ずれの分だけ作業対象物体とハンドには力が加
わり、ハンドがコンプライアンス特性を備えていること
により、ハンドは実際の軸方向に沿って動き、微少移動
後のハンドの位置姿勢をハンド座標系の位置によって検
出するハンド位置姿勢検出手段と、微少移動毎のハンド
の位置姿勢を記憶する位置姿勢記憶部と、移動方向の修
正命令を受けて、位置姿勢記憶部より得られる複数のハ
ンドの位置姿勢から、実際に移動した軸方向を算出し、
実際に移動した軸方向を移動指令生成部に送る軸方向算
出演算部と、移動命令を受けて、マニピュレータ制御部
にマニピュレータを実際に移動した軸方向に沿って移動
させる指令を生成する移動指令生成部とを有する。
【０００６】また、周りから円筒拘束または直動拘束ま
たはねじ拘束を受けた作業対象物体の挿入および引き出
し操作を行うマニピュレータの制御装置であって、先端
の多指ハンドの各指にコンプライアンス特性を備えたマ
ニピュレータを、入力される指令に従ってコンプライア
ンス制御するマニピュレータ制御部と、把持命令を受け
て、マニピュレータ制御部に多指ハンドにより作業対象
物体を把持させる指令を生成する把持指令生成部と、移
動命令を受けて、マニピュレータ制御部にマニピュレー
タを軸方向に沿って移動させる指令を生成する移動指令
生成部と、指令する軸方向に沿って移動指令を実行し、
指令する軸方向が作業対象物体の実際の拘束にしたがっ
た軸方向とずれていると、ずれの分だけ作業対象物体と
多指ハンドには力が加わり、多指ハンドがコンプライア
ンス特性を備えていることにより、多指ハンドは実際の
軸方向に沿って動き、微少移動後の多指ハンドの位置姿
勢を指先位置検出手段とハンド座標系の位置によって検
出するハンド位置姿勢検出手段と、微少移動毎の多指ハ
ンドの位置姿勢を記憶する位置姿勢記憶部と、移動方向
の修正命令を受けて、位置姿勢記憶部より得られる複数
の多指ハンドの位置姿勢から、実際に移動した軸方向を
算出し、実際に移動した軸方向を移動指令生成部に送る
軸方向算出演算部と、移動命令を受けて、マニピュレー
タ制御部にマニピュレータを実際に移動した軸方向に沿
って移動させる指令を生成する移動指令生成部とを有し
てもよい。
たはねじ拘束を受けた作業対象物体の挿入および引き出
し操作を行うマニピュレータの制御装置であって、先端
の多指ハンドの各指にコンプライアンス特性を備えたマ
ニピュレータを、入力される指令に従ってコンプライア
ンス制御するマニピュレータ制御部と、把持命令を受け
て、マニピュレータ制御部に多指ハンドにより作業対象
物体を把持させる指令を生成する把持指令生成部と、移
動命令を受けて、マニピュレータ制御部にマニピュレー
タを軸方向に沿って移動させる指令を生成する移動指令
生成部と、指令する軸方向に沿って移動指令を実行し、
指令する軸方向が作業対象物体の実際の拘束にしたがっ
た軸方向とずれていると、ずれの分だけ作業対象物体と
多指ハンドには力が加わり、多指ハンドがコンプライア
ンス特性を備えていることにより、多指ハンドは実際の
軸方向に沿って動き、微少移動後の多指ハンドの位置姿
勢を指先位置検出手段とハンド座標系の位置によって検
出するハンド位置姿勢検出手段と、微少移動毎の多指ハ
ンドの位置姿勢を記憶する位置姿勢記憶部と、移動方向
の修正命令を受けて、位置姿勢記憶部より得られる複数
の多指ハンドの位置姿勢から、実際に移動した軸方向を
算出し、実際に移動した軸方向を移動指令生成部に送る
軸方向算出演算部と、移動命令を受けて、マニピュレー
タ制御部にマニピュレータを実際に移動した軸方向に沿
って移動させる指令を生成する移動指令生成部とを有し
てもよい。
【０００７】従って、先端のハンド部にコンプライアン
ス特性を備えたマニピュレータにおいて、円筒拘束、直
動拘束、ねじ拘束を持った部品間の挿入および引き出し
操作を行うにあたり、拘束の拘束軸を推定することによ
って、推定した方向に挿入および引き出しの方向を修正
することができる。
ス特性を備えたマニピュレータにおいて、円筒拘束、直
動拘束、ねじ拘束を持った部品間の挿入および引き出し
操作を行うにあたり、拘束の拘束軸を推定することによ
って、推定した方向に挿入および引き出しの方向を修正
することができる。
【０００８】また、マニピュレータが、指先にコンプラ
イアンス特性を備え、かつ指先位置の検出手段を備える
複数指を有するハンドを備えたものであっても、適用で
きる。
イアンス特性を備え、かつ指先位置の検出手段を備える
複数指を有するハンドを備えたものであっても、適用で
きる。
【０００９】上記手段により、移動軸方向が指令とずれ
ていた場合でも、動作の過程で方向が修正され、無理な
力が加わらずに挿入および引き出し動作を行うことがで
きる。
ていた場合でも、動作の過程で方向が修正され、無理な
力が加わらずに挿入および引き出し動作を行うことがで
きる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００１１】（発明の第１の実施の形態）図１は本発明
の第１の実施の形態のブロック構成図とマニピュレータ
の斜視図、図２は本発明における方向算出方法の説明図
である。
の第１の実施の形態のブロック構成図とマニピュレータ
の斜視図、図２は本発明における方向算出方法の説明図
である。
【００１２】本発明の第１の実施の形態のマニピュレー
タの制御装置１００は、先端のハンド１にコンプライア
ンス特性を備えたマニピュレータ２を、入力される指令
に従ってコンプライアンス制御するマニピュレータ制御
部３と、把持命令４を受けて、マニピュレータ制御部３
にハンド１により作業対象物体８を把持させる指令を生
成する把持指令生成部６と、移動命令５を受けて、マニ
ピュレータ制御部３にマニピュレータ２を軸方向に沿っ
て移動させる指令を生成する移動指令生成部７と、指令
する軸方向に沿って移動指令を実行し、指令する軸方向
１０が作業対象物体８の実際の拘束にしたがった軸方向
とずれていると、ずれの分だけ作業対象物体８とハンド
１には力が加わり、ハンド１がコンプライアンス特性を
備えていることにより、ハンド１は実際の軸方向１７に
沿って動き、微少移動後のハンド１の位置姿勢をハンド
座標系１４の位置によって検出するハンド位置姿勢検出
手段１１と、微少移動毎のハンド１の位置姿勢を記憶す
る位置姿勢記憶部１２と、移動（抜取）方向の修正命令
９を受けて、位置姿勢記憶部１２より得られる複数のハ
ンド１の位置姿勢から、実際に移動した軸方向１７を算
出し、実際に移動した軸方向１７を移動指令生成部５に
送る軸方向算出演算部とから構成され、 移動指令生成
部は、移動命令５を受けて、マニピュレータ制御部３に
マニピュレータ２を実際に移動した軸方向１７に沿って
移動させる指令を生成する。
タの制御装置１００は、先端のハンド１にコンプライア
ンス特性を備えたマニピュレータ２を、入力される指令
に従ってコンプライアンス制御するマニピュレータ制御
部３と、把持命令４を受けて、マニピュレータ制御部３
にハンド１により作業対象物体８を把持させる指令を生
成する把持指令生成部６と、移動命令５を受けて、マニ
ピュレータ制御部３にマニピュレータ２を軸方向に沿っ
て移動させる指令を生成する移動指令生成部７と、指令
する軸方向に沿って移動指令を実行し、指令する軸方向
１０が作業対象物体８の実際の拘束にしたがった軸方向
とずれていると、ずれの分だけ作業対象物体８とハンド
１には力が加わり、ハンド１がコンプライアンス特性を
備えていることにより、ハンド１は実際の軸方向１７に
沿って動き、微少移動後のハンド１の位置姿勢をハンド
座標系１４の位置によって検出するハンド位置姿勢検出
手段１１と、微少移動毎のハンド１の位置姿勢を記憶す
る位置姿勢記憶部１２と、移動（抜取）方向の修正命令
９を受けて、位置姿勢記憶部１２より得られる複数のハ
ンド１の位置姿勢から、実際に移動した軸方向１７を算
出し、実際に移動した軸方向１７を移動指令生成部５に
送る軸方向算出演算部とから構成され、 移動指令生成
部は、移動命令５を受けて、マニピュレータ制御部３に
マニピュレータ２を実際に移動した軸方向１７に沿って
移動させる指令を生成する。
【００１３】次に、本発明の第１の実施の形態のマニピ
ュレータの制御装置１００の動作について説明する。
ュレータの制御装置１００の動作について説明する。
【００１４】図１において、マニピュレータ制御部３
は、入力される指令に従ってハンド１を備えたマニピュ
レータ２をコンプライアンス制御する。ここで、ハンド
位置姿勢検出手段１１は、ハンド部分に設定したハンド
座標系１４の位置姿勢を検出する。作業対象物体８は、
周りから直動拘束を受けている。本発明の方法によっ
て、作業対象物体８の挿入および引き出し動作を行うに
は、まず、把持命令４によってハンドに作業対象物体８
を把持させ、その後移動命令５によってマニピュレータ
２を指令する軸方向１０に沿って移動させる。把持指令
生成部６と移動指令生成部７は、各命令を受けてマニピ
ュレータ制御部にマニピュレータ２を動作させる指令を
生成する。ここで、移動（抜取）方向の修正命令９を出
して、移動命令５で指定された指令する軸方向１０を修
正する。
は、入力される指令に従ってハンド１を備えたマニピュ
レータ２をコンプライアンス制御する。ここで、ハンド
位置姿勢検出手段１１は、ハンド部分に設定したハンド
座標系１４の位置姿勢を検出する。作業対象物体８は、
周りから直動拘束を受けている。本発明の方法によっ
て、作業対象物体８の挿入および引き出し動作を行うに
は、まず、把持命令４によってハンドに作業対象物体８
を把持させ、その後移動命令５によってマニピュレータ
２を指令する軸方向１０に沿って移動させる。把持指令
生成部６と移動指令生成部７は、各命令を受けてマニピ
ュレータ制御部にマニピュレータ２を動作させる指令を
生成する。ここで、移動（抜取）方向の修正命令９を出
して、移動命令５で指定された指令する軸方向１０を修
正する。
【００１５】以下、移動方向の修正方向を詳細に説明す
る。図２において、初めハンド座標系は作業対象物体８
を把持して初めのハンド座標系の位置１５にある。ここ
で、指令する軸方向１０に沿って移動指令を実行したと
き、この方向が作業対象物体８の実際の拘束にしたがっ
た移動軸方向とずれていると、ずれの分だけ作業対象物
体８とハンド１には力が加わるが、マニピュレータ２が
コンプライアンス特性を備えているので、ハンド１は実
際の軸方向１７に沿って動き、微少移動後のハンド座標
系の位置１６に移動する。この際、ハンド１の位置姿勢
検出手段１１によってハンド座標系の位置（ハンド１の
位置姿勢）１５、１６が検出されると、実際に移動した
方向が算出できる。この移動の際、ハンド１が作業対象
物体８を把持しており、ハンド１と作業対象物体８との
位置関係が変わらなければ、実際に移動した方向が、実
際の移動軸方向１７を示す。図１の位置姿勢記憶部１２
ではこうした微少移動毎にハンド位置姿勢を記憶し、軸
方向算出演算部１３では位置姿勢記憶部１２より得られ
る複数の座標位置姿勢から、実際に移動した軸方向１７
を算出する。こうして実際に移動した軸方向１７が算出
されると、移動中の随時、この実際に移動した軸方向１
７は移動指令生成部７に送られ、移動指令生成部７の軸
方向の指令値として新たに使われる。したがって、指令
する軸方向１０を実際の軸方向１７に修正しながら移動
命令５を実行することができる。
る。図２において、初めハンド座標系は作業対象物体８
を把持して初めのハンド座標系の位置１５にある。ここ
で、指令する軸方向１０に沿って移動指令を実行したと
き、この方向が作業対象物体８の実際の拘束にしたがっ
た移動軸方向とずれていると、ずれの分だけ作業対象物
体８とハンド１には力が加わるが、マニピュレータ２が
コンプライアンス特性を備えているので、ハンド１は実
際の軸方向１７に沿って動き、微少移動後のハンド座標
系の位置１６に移動する。この際、ハンド１の位置姿勢
検出手段１１によってハンド座標系の位置（ハンド１の
位置姿勢）１５、１６が検出されると、実際に移動した
方向が算出できる。この移動の際、ハンド１が作業対象
物体８を把持しており、ハンド１と作業対象物体８との
位置関係が変わらなければ、実際に移動した方向が、実
際の移動軸方向１７を示す。図１の位置姿勢記憶部１２
ではこうした微少移動毎にハンド位置姿勢を記憶し、軸
方向算出演算部１３では位置姿勢記憶部１２より得られ
る複数の座標位置姿勢から、実際に移動した軸方向１７
を算出する。こうして実際に移動した軸方向１７が算出
されると、移動中の随時、この実際に移動した軸方向１
７は移動指令生成部７に送られ、移動指令生成部７の軸
方向の指令値として新たに使われる。したがって、指令
する軸方向１０を実際の軸方向１７に修正しながら移動
命令５を実行することができる。
【００１６】作業対象物体８の受ける拘束が円筒拘束や
ねじ拘束の場合も、ハンドに設定したハンド座標系１４
の位置および姿勢の軌跡を検出することによって、拘束
の軸方向が計算により推定できる。これらの算出方法に
ついては、既存の方法があるのでここでは述ベない。
ねじ拘束の場合も、ハンドに設定したハンド座標系１４
の位置および姿勢の軌跡を検出することによって、拘束
の軸方向が計算により推定できる。これらの算出方法に
ついては、既存の方法があるのでここでは述ベない。
【００１７】（発明の第２の実施の形態）図３は本発明
の第２の実施の形態のブロック構成図とマニピュレータ
の斜視図、図４は多指ハンドにおけるハンド位置姿勢検
出手段の説明図である。
の第２の実施の形態のブロック構成図とマニピュレータ
の斜視図、図４は多指ハンドにおけるハンド位置姿勢検
出手段の説明図である。
【００１８】本方法が有効に働くには、ハンドが把持物
体を確実に把持して、ハンドと作業対象物体８との位置
関係が変わらないことが必要である。様々な物体を確実
に把持するのに、多指ハンドを使う方法がある。図３に
示すように、マニピュレータが多指ハンド１８を備え、
各指にもコンプライアンス特性を備えさせると、同様の
方法で作業対象物体８を操作することができる。
体を確実に把持して、ハンドと作業対象物体８との位置
関係が変わらないことが必要である。様々な物体を確実
に把持するのに、多指ハンドを使う方法がある。図３に
示すように、マニピュレータが多指ハンド１８を備え、
各指にもコンプライアンス特性を備えさせると、同様の
方法で作業対象物体８を操作することができる。
【００１９】本発明の第２の実施の形態のマニピュレー
タの制御装置２００は、先端の多指ハンド１８の各指に
コンプライアンス特性を備えたマニピュレータ２を、入
力される指令に従ってコンプライアンス制御するマニピ
ュレータ制御部３と、把持命令４を受けて、マニピュレ
ータ制御部３に多指ハンド１８により作業対象物体８を
把持させる指令を生成する把持指令生成部６と、移動命
令５を受けて、マニピュレータ制御部３にマニピュレー
タ２を軸方向に沿って移動させる指令を生成する移動指
令生成部５と、指令する軸方向１０に沿って移動指令を
実行し、指令する軸方向１０が作業対象物体８の実際の
拘束にしたがった軸方向とずれていると、ずれの分だけ
作業対象物体８と多指ハンド１８には力が加わり、多指
ハンド１８がコンプライアンス特性を備えていることに
より、多指ハンド１８は実際の軸方向に沿って動き、微
少移動後の多指ハンド１８の位置姿勢を指先位置検出手
段とハンド座標系１４の位置によって検出するハンド位
置姿勢検出手段１１と、微少移動毎の多指ハンド１８の
位置姿勢を記憶する位置姿勢記憶部１２と、移動（抜
取）方向の修正命令９を受けて、位置姿勢記憶部１２よ
り得られる複数の多指ハンド１８の位置姿勢から、実際
に移動した軸方向を算出し、実際に移動した軸方向を移
動指令生成部７に送る軸方向算出演算部１３とから構成
され、移動指令生成部７は、移動命令５を受けて、マニ
ピュレータ制御部３にマニピュレータ２を実際に移動し
た軸方向に沿って移動させる指令を生成する。
タの制御装置２００は、先端の多指ハンド１８の各指に
コンプライアンス特性を備えたマニピュレータ２を、入
力される指令に従ってコンプライアンス制御するマニピ
ュレータ制御部３と、把持命令４を受けて、マニピュレ
ータ制御部３に多指ハンド１８により作業対象物体８を
把持させる指令を生成する把持指令生成部６と、移動命
令５を受けて、マニピュレータ制御部３にマニピュレー
タ２を軸方向に沿って移動させる指令を生成する移動指
令生成部５と、指令する軸方向１０に沿って移動指令を
実行し、指令する軸方向１０が作業対象物体８の実際の
拘束にしたがった軸方向とずれていると、ずれの分だけ
作業対象物体８と多指ハンド１８には力が加わり、多指
ハンド１８がコンプライアンス特性を備えていることに
より、多指ハンド１８は実際の軸方向に沿って動き、微
少移動後の多指ハンド１８の位置姿勢を指先位置検出手
段とハンド座標系１４の位置によって検出するハンド位
置姿勢検出手段１１と、微少移動毎の多指ハンド１８の
位置姿勢を記憶する位置姿勢記憶部１２と、移動（抜
取）方向の修正命令９を受けて、位置姿勢記憶部１２よ
り得られる複数の多指ハンド１８の位置姿勢から、実際
に移動した軸方向を算出し、実際に移動した軸方向を移
動指令生成部７に送る軸方向算出演算部１３とから構成
され、移動指令生成部７は、移動命令５を受けて、マニ
ピュレータ制御部３にマニピュレータ２を実際に移動し
た軸方向に沿って移動させる指令を生成する。
【００２０】次に、本発明の第２の実施の形態のマニピ
ュレータの制御装置２００の動作について説明する。
ュレータの制御装置２００の動作について説明する。
【００２１】図３において、マニピュレータ２は多指ハ
ンド１８を備え、マニピュレータ制御部３は、多指ハン
ド１８の各指をコンプライアンス制御する。ここで、ハ
ンド位置姿勢検出手段１１は、指先位置検出手段とハン
ド座標算出方法よりハンドに設定した座標系の位置姿勢
を算出する。図４において、丸印○は多指ハンド１８の
指先位置を表し、作業対象物体８を把持したとき、各指
先は、物体表面に接している。多指ハンド１８の指先
が、適当なコンプライアンス特性を備えるようにコンプ
ライアンス制御され、かつ適当な把持力をもって作業対
象物体８を把持していれば、指先と作業対象物体８との
位置関係は保たれる。多指ハンド１８が３本指を備えて
いれば、３本指の指先位置より３本指の指先のなす平面
１９が一意に定まり、図心などの基準点を設けることに
よってハンドの座標系１４が規定できる。このマニピュ
レータ２と制御装置においても、前述の図１、図２に示
した方法で、指令する軸方向１０を実際の軸方向に修正
しながら移動命令を実行することができる。
ンド１８を備え、マニピュレータ制御部３は、多指ハン
ド１８の各指をコンプライアンス制御する。ここで、ハ
ンド位置姿勢検出手段１１は、指先位置検出手段とハン
ド座標算出方法よりハンドに設定した座標系の位置姿勢
を算出する。図４において、丸印○は多指ハンド１８の
指先位置を表し、作業対象物体８を把持したとき、各指
先は、物体表面に接している。多指ハンド１８の指先
が、適当なコンプライアンス特性を備えるようにコンプ
ライアンス制御され、かつ適当な把持力をもって作業対
象物体８を把持していれば、指先と作業対象物体８との
位置関係は保たれる。多指ハンド１８が３本指を備えて
いれば、３本指の指先位置より３本指の指先のなす平面
１９が一意に定まり、図心などの基準点を設けることに
よってハンドの座標系１４が規定できる。このマニピュ
レータ２と制御装置においても、前述の図１、図２に示
した方法で、指令する軸方向１０を実際の軸方向に修正
しながら移動命令を実行することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、先端のハ
ンド部にコンプライアンス特性を備えたマニピュレータ
において、円筒拘束、直動拘束、ねじ拘束を持った部品
間の挿入および引き出し操作を行うにあたり、拘束の拘
束軸を推定することによって、推定した方向に挿入およ
び引き出しの方向を修正することができるという効果が
ある。
ンド部にコンプライアンス特性を備えたマニピュレータ
において、円筒拘束、直動拘束、ねじ拘束を持った部品
間の挿入および引き出し操作を行うにあたり、拘束の拘
束軸を推定することによって、推定した方向に挿入およ
び引き出しの方向を修正することができるという効果が
ある。
【００２３】また、マニピュレータが、指先にコンプラ
イアンス特性を備え、かつ指先位置の検出手段を備える
複数指を有するハンドを備えたものであっても、適用で
きる。
イアンス特性を備え、かつ指先位置の検出手段を備える
複数指を有するハンドを備えたものであっても、適用で
きる。
【００２４】即ち、移動軸方向が指令とずれていた場合
でも、指令する動作の軸方向が随時修正されるので、移
動の際の位置ずれが大きくならず、したがって無理な力
が加わらずに挿入および引き出し動作を行うことができ
るという効果がある。
でも、指令する動作の軸方向が随時修正されるので、移
動の際の位置ずれが大きくならず、したがって無理な力
が加わらずに挿入および引き出し動作を行うことができ
るという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック構成図と
マニピュレータの斜視図である。
マニピュレータの斜視図である。
【図２】本発明における方向算出方法の説明図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のブロック構成図と
マニピュレータの斜視図である。
マニピュレータの斜視図である。
【図４】多指ハンドにおけるハンド位置姿勢検出手段の
説明図である。
説明図である。
１ ハンド ２ マニピュレータ ３ マニピュレータ制御部 ４ 把持命令 ５ 移動命令 ６ 把持指令生成部 ７ 移動指令生成部 ８ 作業対象物体 ９ 移動（抜取）方向の修正命令 １０ 指令する軸方向 １１ ハンド位置姿勢検出手段 １２ 位置姿勢記憶部 １３ 軸方向算出演算部 １４ ハンド座標系 １５ 初めのハンド座標系位置 １６ 微少移動後のハンド座標系位置 １７ 実際の軸方向 １８ 多指ハンド １９ ３本指の指先のなす平面
Claims (2)
- 【請求項１】 周りから円筒拘束または直動拘束または
ねじ拘束を受けた作業対象物体の挿入および引き出し操
作を行うマニピュレータの制御装置であって、 先端のハンドにコンプライアンス特性を備えたマニピュ
レータを、入力される指令に従ってコンプライアンス制
御するマニピュレータ制御部と、 把持命令を受けて、前記マニピュレータ制御部に前記ハ
ンドにより前記作業対象物体を把持させる指令を生成す
る把持指令生成部と、 移動命令を受けて、前記マニピュレータ制御部に前記マ
ニピュレータを軸方向に沿って移動させる指令を生成す
る移動指令生成部と、 指令する軸方向に沿って移動指令を実行し、前記指令す
る軸方向が前記作業対象物体の実際の拘束にしたがった
軸方向とずれていると、ずれの分だけ前記作業対象物体
と前記ハンドには力が加わり、前記ハンドがコンプライ
アンス特性を備えていることにより、前記ハンドは実際
の軸方向に沿って動き、微少移動後の前記ハンドの位置
姿勢をハンド座標系の位置によって検出するハンド位置
姿勢検出手段と、 微少移動毎の前記ハンドの位置姿勢を記憶する位置姿勢
記憶部と、 移動方向の修正命令を受けて、前記位置姿勢記憶部より
得られる複数の前記ハンドの位置姿勢から、実際に移動
した軸方向を算出し、前記実際に移動した軸方向を前記
移動指令生成部に送る軸方向算出演算部と、 移動命令を受けて、前記マニピュレータ制御部に前記マ
ニピュレータを前記実際に移動した軸方向に沿って移動
させる指令を生成する前記移動指令生成部とを有するマ
ニピュレータの制御装置。 - 【請求項２】 周りから円筒拘束または直動拘束または
ねじ拘束を受けた作業対象物体の挿入および引き出し操
作を行うマニピュレータの制御装置であって、 先端の多指ハンドの各指にコンプライアンス特性を備え
たマニピュレータを、入力される指令に従ってコンプラ
イアンス制御するマニピュレータ制御部と、 把持命令を受けて、前記マニピュレータ制御部に前記多
指ハンドにより前記作業対象物体を把持させる指令を生
成する把持指令生成部と、 移動命令を受けて、前記マニピュレータ制御部に前記マ
ニピュレータを軸方向に沿って移動させる指令を生成す
る移動指令生成部と、 指令する軸方向に沿って移動指令を実行し、前記指令す
る軸方向が前記作業対象物体の実際の拘束にしたがった
軸方向とずれていると、ずれの分だけ前記作業対象物体
と前記多指ハンドには力が加わり、前記多指ハンドがコ
ンプライアンス特性を備えていることにより、前記多指
ハンドは実際の軸方向に沿って動き、微少移動後の前記
多指ハンドの位置姿勢を指先位置検出手段とハンド座標
系の位置によって検出するハンド位置姿勢検出手段と、 微少移動毎の前記多指ハンドの位置姿勢を記憶する位置
姿勢記憶部と、 移動方向の修正命令を受けて、前記位置姿勢記憶部より
得られる複数の前記多指ハンドの位置姿勢から、実際に
移動した軸方向を算出し、前記実際に移動した軸方向を
前記移動指令生成部に送る軸方向算出演算部と、 移動命令を受けて、前記マニピュレータ制御部に前記マ
ニピュレータを前記実際に移動した軸方向に沿って移動
させる指令を生成する前記移動指令生成部とを有するマ
ニピュレータの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25056497A JP4012996B2 (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | マニピュレータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25056497A JP4012996B2 (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | マニピュレータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1195822A true JPH1195822A (ja) | 1999-04-09 |
| JP4012996B2 JP4012996B2 (ja) | 2007-11-28 |
Family
ID=17209777
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25056497A Expired - Fee Related JP4012996B2 (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | マニピュレータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4012996B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1052072A1 (en) * | 1997-10-22 | 2000-11-15 | Fanuc Ltd. | Force controlling robot and fitting/drawing method using the force controlling robot |
| JP2002331479A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-19 | Yaskawa Electric Corp | 産業用ロボットの制御方法 |
| WO2003068463A1 (fr) * | 2002-02-15 | 2003-08-21 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Dispositif de commande de robot |
-
1997
- 1997-09-16 JP JP25056497A patent/JP4012996B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1052072A1 (en) * | 1997-10-22 | 2000-11-15 | Fanuc Ltd. | Force controlling robot and fitting/drawing method using the force controlling robot |
| US6553652B2 (en) | 1997-10-22 | 2003-04-29 | Fanuc Ltd. | Force controlling robot |
| JP2002331479A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-19 | Yaskawa Electric Corp | 産業用ロボットの制御方法 |
| WO2003068463A1 (fr) * | 2002-02-15 | 2003-08-21 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Dispositif de commande de robot |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4012996B2 (ja) | 2007-11-28 |
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