JPS60131172A - Method of controlling master/slave manipulator - Google Patents

Method of controlling master/slave manipulator

Info

Publication number
JPS60131172A
JPS60131172A JP23779783A JP23779783A JPS60131172A JP S60131172 A JPS60131172 A JP S60131172A JP 23779783 A JP23779783 A JP 23779783A JP 23779783 A JP23779783 A JP 23779783A JP S60131172 A JPS60131172 A JP S60131172A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
torque
servo
weight
master
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
Application number
JP23779783A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
省一 飯倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP23779783A priority Critical patent/JPS60131172A/en
Publication of JPS60131172A publication Critical patent/JPS60131172A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明ハマスタースレープ形パイラテラルサーボ°マー
ピュレータの制御方法(二関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field to which the Invention Pertains] The present invention relates to a control method for a master slave type bilateral servo marpulator.

〔従来技術とその問題点〕[Prior art and its problems]

操作性の優れたマスタースレープマ切ビュレータ(二カ
帰環形パイラテラルサーボを行なうものがある。第1図
はこの方式を簡単(−示したもので1対の関節の駆動方
法を例にしている。MFiマスター側tw Sはスレー
ブ側を表わしており、1,5はたとえばモータと減速機
で構成されるアクチュエータを、2,6はトルクセンサ
ーを、3.7Fiポジシヨンセンサー、4,8は増幅器
を示している。このような構成であればスレーブ側は位
置の偏差で駆動されるのでマスター側のアームと同じ姿
勢になり、逆にマスター側はトルクの偏差で駆動される
のでスレーブ側に加わる力を感じることになる。関節(
=かかるトルク(−は外力分とアームの自重力があるが
、操作者(−は外力分だけ感じさせる必要がちるので、
第1図の例では自重分のトルクが駆動軸にかからないよ
う、たとえばカウンターウェイトによる自重補償が必要
でちゃ、アーム全体重量が重くなり操作性が悪くなる等
の配点がある。
A master slave machine cutting machine with excellent operability (there is one that performs two-way circular bilateral servo). Figure 1 shows a simple method of this method (-), which shows an example of how to drive a pair of joints. .MFi master side tw S represents the slave side, 1 and 5 are actuators consisting of a motor and a speed reducer, 2 and 6 are torque sensors, 3.7 are Fi position sensors, and 4 and 8 are amplifiers. With this configuration, the slave side is driven by the position deviation, so it has the same posture as the master side arm, and conversely, the master side is driven by the torque deviation, so it is added to the slave side. You will feel the force.The joints (
=The applied torque (- means the external force and the arm's own gravity, but the operator (- means it is necessary to make the operator feel only the external force, so
In the example shown in FIG. 1, it is necessary to compensate for the dead weight by using a counterweight, for example, so that the torque corresponding to the dead weight is not applied to the drive shaft, which would increase the overall weight of the arm and deteriorate operability.

第2図は前記の難点を解消するため、操作者(=自重を
感じさせずに自重トルクを駆動モータに負担させるディ
ジタルサーボブロック図の1例を示したものであり、9
.10は入力用A/D変換器を、11は出力用い変換器
を示す。本図においてスレーブ側の第1番目のモータは
対応するマスター側の第1番目のモータ軸の回転角との
偏差によりトルク指令ルーチン12でトルク指令が与え
られ、る。一方マスター側アームはアームの自重補償を
するため関節角からの自重トルクの計算、スレーブアー
ムのトルクと前記自重トルクからのパイラテラルトルク
の算出、マスターアーム駆動トルクの算出等を行なわな
ければならない。第2図(二おいて1.3,14はモー
タ軸回転角θMllθM2・・・θMn+θ81tθs
z+・・・03nからの関節角算出ルーチン、15.1
6は関節における自重トルクの算出ルーチン、17.1
8はモータ軸トルク変換ルーチンであり、19.20ハ
トルクセンサー出力のトルク変換ルーチン、21はパイ
ラテラル帰環トルク算出ルーチン、22はモータ軸トル
ク算出ルーチン、23は偏差トルク算出ルーチンである
。このようなディジタルサーボでは自由度が多くなると
計算処理時間が長くなり、サンプリング周期が長くなっ
て応答性能が低下する不具合があった。
Figure 2 shows an example of a digital servo block diagram that allows the drive motor to bear its own weight torque without making the operator feel its own weight, in order to solve the above-mentioned difficulties.
.. 10 indicates an input A/D converter, and 11 indicates an output converter. In this figure, the first motor on the slave side is given a torque command in a torque command routine 12 based on the deviation from the rotation angle of the corresponding first motor shaft on the master side. On the other hand, in order to compensate for the arm's own weight, the master side arm must calculate its own weight torque from the joint angle, calculate the bilateral torque from the slave arm torque and the self-weight torque, and calculate the master arm drive torque. Figure 2 (2, 1.3, 14 is the motor shaft rotation angle θMllθM2...θMn+θ81tθs
Joint angle calculation routine from z+...03n, 15.1
6 is a calculation routine for self-weight torque at a joint, 17.1
8 is a motor shaft torque conversion routine, 19.20 is a torque sensor output torque conversion routine, 21 is a bilateral return torque calculation routine, 22 is a motor shaft torque calculation routine, and 23 is a deviation torque calculation routine. In such a digital servo, as the degrees of freedom increase, the calculation processing time increases, the sampling period becomes longer, and the response performance deteriorates.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は前記不具合を解消するためになされたもので、
全体重量が軽く操作性の丁ぐれた力帰環形パイラテラル
サーボマニピュレータの制御方法全提供することを目的
とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems.
The object of the present invention is to provide a complete control method for a force-returning circular type bilateral servo manipulator that is light in overall weight and easy to operate.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明はアームの自重を補償する必要のある関節の駆動
(二はディジタルサーボを採用し、アームの自重を補償
する必要のない関節、特(ニ把持部の駆動(二はアナロ
グサーボを採用して計算処理、入出力、A/D % D
/A等の処理時間全節約し、サンプリング周期を短かく
することによって達成される。
The present invention uses a digital servo to drive the joints that need to compensate for the arm's own weight (2) and a joint that does not need to compensate for the arm's own weight (2) uses an analog servo to drive the gripping part (2). Calculation processing, input/output, A/D % D
This is achieved by saving the entire processing time of /A etc. and shortening the sampling period.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明(=よればカウンターウェイトあるいはスプリン
グ等のアーム自重補償装置を必要とせず、したがって軽
量、コンパクトで操作性の優れた力帰環形パイラテラル
サーボマニピュレータの制御方法を提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a control method for a force-returning circular servo manipulator that does not require an arm self-weight compensation device such as a counterweight or a spring, and is therefore lightweight, compact, and has excellent operability.

゛〔発明の実施例〕 第3図は本発明の実施例を示したものであり、24 、
25はそれぞれスレーブおよびマスターアーム、24a
 、 25aはそれぞれスレープノ・ンドおよびマスタ
ーハンドである。また26はアナログサーボコントロー
ラ、27はディジタルサーボコントローラ、28は入出
力コントローラでおる。本構成(二おいてアーム自重補
償の必要のない)・ンド部では位置信号θSH+θMH
およびトルク信号T8H,TMHからノ・ンド部の駆動
電流V3H,VMHがアナログ演算(二より決定される
。一方アーム自重補償の必要のあるアーム部では位置信
号θ8A1〜θSAn 1θMム1〜θMAn +およ
びトルク信号T8A1〜T8AntTMA1〜TMA 
nからアーム部駆動電圧■S A 1 ’−VS A 
n + VMA 1−VMA nがディジ/A。
゛[Embodiment of the invention] Fig. 3 shows an embodiment of the present invention, 24,
25 are slave and master arms, respectively, 24a
, 25a are the slave hand and the master hand, respectively. Further, 26 is an analog servo controller, 27 is a digital servo controller, and 28 is an input/output controller. In this configuration (no need for arm self-weight compensation in second part), position signal θSH + θMH
And from the torque signals T8H, TMH, the drive currents V3H, VMH of the node/end part are determined by analog calculation (2).On the other hand, in the arm part where arm self-weight compensation is required, the position signals θ8A1~θSAn 1θMmu1~θMAn + and Torque signal T8A1~T8AntTMA1~TMA
From n to arm drive voltage ■S A 1 '-VS A
n + VMA 1-VMA n is Digi/A.

演算処理(二より決定される。したがって〕1ンド部の
動きはスムーズで応答性がよくなると同時にアーム部の
演算入出力処理時間が短縮されるので、カウンターウェ
イトやスプリング等の自重補償装置を必要としない操作
性のすぐれたノ(イラテラルサーボマニピュレータを提
供できる。なおこの例ではハンド部が1自由度の場合に
ついて示してちるが、作業性の向上から多自由度にして
もよく、この際(二はアナ′ログとディジタルのハイブ
リッド構成の効果はさら(=向上する。
Arithmetic processing (Determined from 2. Therefore) The movement of the 1st part is smooth and responsive, and at the same time the calculation input/output processing time of the arm part is shortened, so a self-weight compensating device such as a counterweight or spring is required. It is possible to provide an lateral servo manipulator with excellent operability without having to use the servo manipulator.Although this example shows the case where the hand part has one degree of freedom, it may have multiple degrees of freedom to improve workability. (Secondly, the effectiveness of the hybrid configuration of analog and digital will further improve.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はアナログサーボのブロック図、第2図図は自重
補償を行なうディジタルサーボの−1FI示すブロック
図、第3図は本発明のアナログ、ディジタルのハイブリ
ッドサーボの一例を示すブロック図である。 1.5・・・アクチュエータ 2,6・・・トルクセン
サー3.7・・・位置センサー 4,8・・・サーボア
ンプ26・・・アナログサーボコントローラ27・・・
ディジタルサーボコントローラ代理人 弁理士 則 近
 憲 佑 (ほか1名)第 1 図 第2図 as”LMi 第 3 図
FIG. 1 is a block diagram of an analog servo, FIG. 2 is a block diagram showing -1FI of a digital servo that performs self-weight compensation, and FIG. 3 is a block diagram showing an example of an analog/digital hybrid servo of the present invention. 1.5...Actuator 2,6...Torque sensor 3.7...Position sensor 4,8...Servo amplifier 26...Analog servo controller 27...
Digital servo controller representative Patent attorney Kensuke Chika (and 1 other person) Fig. 1 Fig. 2 as”LMi Fig. 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] マスターアームとスレーブアームが同じ自由度テ構成さ
れ、スレーブアームにかかる力の一部または全部をマス
ターアーム(二帰環する/<イ2テラルサーポマζピュ
レータ(:おいて、アームの自重を補償する必要のある
アーム部関節の駆動トルクを関節角から算出するため(
二前記関節についてはディジタルパイラテラルサーボを
行ない、自重トルク全補償する必要のない把持部(二つ
いてはアナログパイラテラルサーボを行なうことを特徴
とするマスタースレープマンピュレータの制御方式。
The master arm and the slave arm are configured with the same degree of freedom, and part or all of the force applied to the slave arm is transferred to the master arm (bilateral serpoma ζpulator), and it is necessary to compensate for the arm's own weight. To calculate the driving torque of a certain arm joint from the joint angle (
(2) A control system for a master slave manipulator, characterized in that digital pirate servo is applied to the joints, and analog pirate servo is applied to the gripping portion (which does not require full compensation of self-weight torque).
JP23779783A 1983-12-19 1983-12-19 Method of controlling master/slave manipulator Pending JPS60131172A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23779783A JPS60131172A (en) 1983-12-19 1983-12-19 Method of controlling master/slave manipulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23779783A JPS60131172A (en) 1983-12-19 1983-12-19 Method of controlling master/slave manipulator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60131172A true JPS60131172A (en) 1985-07-12

Family

ID=17020560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23779783A Pending JPS60131172A (en) 1983-12-19 1983-12-19 Method of controlling master/slave manipulator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60131172A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63257809A (en) * 1987-04-16 1988-10-25 Toshiba Corp Master/slave controller

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63257809A (en) * 1987-04-16 1988-10-25 Toshiba Corp Master/slave controller

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0260326A4 (en) Robot controller.
JPS60131172A (en) Method of controlling master/slave manipulator
JP2580502B2 (en) Force / torque control method for motor with reduction gear
JPS6029292A (en) Control system of arm for robot
JPS61224012A (en) Driving system of manipulator
JPS6348205U (en)
JPH0378643B2 (en)
JPS6133877A (en) Controller for master/slave manipulator
JPH0351556B2 (en)
JP3355614B2 (en) Master / slave robot controller
SU830292A1 (en) Manipulator control device
SU943637A1 (en) Reversible servo system
JPS62100808A (en) Controller for robot arm
JP2656584B2 (en) Control device for master-slave manipulator
JPS6389274A (en) Bilateral controller for manipulator
JPS60207780A (en) Master/slave manipulator
JPH0683971B2 (en) Bilateral Servo Manipulator Control Method
JPS63156672A (en) Force sensing expressing method of master/slave manipulator
JPH05313746A (en) Controller for manipulator
SU748342A1 (en) Reversible follow-up system for control of manipulator
JPH077307B2 (en) Decoupling control method for robot
SU582960A1 (en) Device for controlling a remote manipulator
JPS646225Y2 (en)
SU748341A1 (en) Sensitized manipulator joint control system
SU1650428A2 (en) Device for control over remote manipulator