JPS60225207A - ジヨイステイツク - Google Patents
ジヨイステイツクInfo
- Publication number
- JPS60225207A JPS60225207A JP8252984A JP8252984A JPS60225207A JP S60225207 A JPS60225207 A JP S60225207A JP 8252984 A JP8252984 A JP 8252984A JP 8252984 A JP8252984 A JP 8252984A JP S60225207 A JPS60225207 A JP S60225207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joystick
- robot
- links
- posture
- attitude
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35438—Joystick
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Manipulator (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｅｌｌ技術分野
本発明は、産業用ロボット等に対してその動作を制御す
るために有用な改良されたジョイスティックに関する。
るために有用な改良されたジョイスティックに関する。
本願の発明のジョイスティックによれば、単１のジョイ
スティックで６自由度を有するロボットの姿勢、運動を
指示することができる。
スティックで６自由度を有するロボットの姿勢、運動を
指示することができる。
［２１・背景技術
従来産業用ロボット等に人が直接その動作を指示する場
合、ジョイスティックが用いられている。
合、ジョイスティックが用いられている。
すなわちジョイスティックの姿勢に合せてロボットのハ
ンド部の姿勢を変更する。この際ジョイスティック自身
の姿勢のパラメータとして、左右及び前後の傾き、回転
角度等が検出され、それらに対応してロボットの各関節
角度が変えられる。例えば５個の関節とハンド機構とを
持つロボットを制御する際には２個のジョイスティック
が使用され、各関節の角度に対応するジョイスティック
の姿勢パラメータを例示すると次の表−１のようになる
。
ンド部の姿勢を変更する。この際ジョイスティック自身
の姿勢のパラメータとして、左右及び前後の傾き、回転
角度等が検出され、それらに対応してロボットの各関節
角度が変えられる。例えば５個の関節とハンド機構とを
持つロボットを制御する際には２個のジョイスティック
が使用され、各関節の角度に対応するジョイスティック
の姿勢パラメータを例示すると次の表−１のようになる
。
表 −１
［３］背景技術の問題点
従来技術では、ジョイスティックの姿勢の検出は最高８
自由度であるのに対し、ロボットでは一般に５以上の自
由度が必要であり、さらにハンド機構も付加されるのが
普通である。従ってこのようなジョイスティックを用い
て、ロボットの制御を行う場合には複数のジョイスティ
ックが必要になるし、またジョイスティックの姿勢とロ
ボットの姿勢との対応が直接的ではなく、両者の対応を
理解するには習熟が必要になるという問題点がある。
自由度であるのに対し、ロボットでは一般に５以上の自
由度が必要であり、さらにハンド機構も付加されるのが
普通である。従ってこのようなジョイスティックを用い
て、ロボットの制御を行う場合には複数のジョイスティ
ックが必要になるし、またジョイスティックの姿勢とロ
ボットの姿勢との対応が直接的ではなく、両者の対応を
理解するには習熟が必要になるという問題点がある。
［４）１発明の構成
本発明の構成を第１図を用いて説明する。
ジョイスティックの操作部２０を移動板２２に固定し、
移動板２２を６本（３対）の伸縮リンクを用いて伸縮及
び回転自在に基台２１に連結されている。これらのリン
クの長さは、対応する長さ検出部ｌ〜６により検出され
座標変換回路７によりジョイスティック操作部２０の位
置（Ｘ、ｙ、Ｚ ）、回転角（α、β、γ）に関する６
個のパラメータがめられロボット等の被操作装置に対し
操作制御データが送出されるよう構成されている。
移動板２２を６本（３対）の伸縮リンクを用いて伸縮及
び回転自在に基台２１に連結されている。これらのリン
クの長さは、対応する長さ検出部ｌ〜６により検出され
座標変換回路７によりジョイスティック操作部２０の位
置（Ｘ、ｙ、Ｚ ）、回転角（α、β、γ）に関する６
個のパラメータがめられロボット等の被操作装置に対し
操作制御データが送出されるよう構成されている。
このような構成におけるジョイスティック操作部２０に
対し、第２図〜第５図で図示（矢印）した方向に力を加
えると操作部２０の姿勢が変化しこの時の各リンクの長
さは一意的に決定される。
対し、第２図〜第５図で図示（矢印）した方向に力を加
えると操作部２０の姿勢が変化しこの時の各リンクの長
さは一意的に決定される。
又、反対に各リンクの長さが検出されると操作部２０の
姿勢、つまり位置座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び回転角座標（
α、β、γ）がめられる。
姿勢、つまり位置座標（ｘ、ｙ、ｚ）及び回転角座標（
α、β、γ）がめられる。
従って、例えばジョイスティックをロボットの ：制御
用に用いる場合には次のような方式が考えられる。
用に用いる場合には次のような方式が考えられる。
（１）ジョイスティック操作部の姿勢データを、そのま
まロボットの姿勢として与える方式。
まロボットの姿勢として与える方式。
（２）ジョイスティックの姿勢データの各座標値の基準
値からの変化量をめ、その値が閾値を越えるとロボット
の対応する姿勢データを変更する方式。
値からの変化量をめ、その値が閾値を越えるとロボット
の対応する姿勢データを変更する方式。
りをロボットの関節に割り当てし、各座標の変化量に対
応してロボットの各関節の動きを制御する方式。
応してロボットの各関節の動きを制御する方式。
［５］発明を実施するための最良の形態第６図における
本発明の実施例において、基台２１とジョイスティック
操作部２０を固定した移動板２２の間を両端に自在継手
を有する伸縮リンク２８〜２８を用いて結合する。この
ような伸縮リンクを基台及び移動テーブルの中心をその
重心とする正３角形の頂点の近傍に２個づつ互いに隣接
させて配置する。自在継手の構造を第７図に例示する。
本発明の実施例において、基台２１とジョイスティック
操作部２０を固定した移動板２２の間を両端に自在継手
を有する伸縮リンク２８〜２８を用いて結合する。この
ような伸縮リンクを基台及び移動テーブルの中心をその
重心とする正３角形の頂点の近傍に２個づつ互いに隣接
させて配置する。自在継手の構造を第７図に例示する。
構造体７１と保持具７２とは固定され、保持具７２は、
十字軸７３が軸Ａ Ａ’を中心に回転することのできる
ように、十字軸７３を保持している。十字軸７８は、ま
た軸ＡＡ’と直交する軸Ｂ Ｂ’を中心に回転すること
ができるように、第２の保持具７４に保持されている。
十字軸７３が軸Ａ Ａ’を中心に回転することのできる
ように、十字軸７３を保持している。十字軸７８は、ま
た軸ＡＡ’と直交する軸Ｂ Ｂ’を中心に回転すること
ができるように、第２の保持具７４に保持されている。
保持具７４は構造体７５に固定され、従って構造体７１
と７５とは、軸ＡＡ’と軸ＢＢ’の交点が外力に応じて
自在に折れ曲ることができる。
と７５とは、軸ＡＡ’と軸ＢＢ’の交点が外力に応じて
自在に折れ曲ることができる。
本発明の特徴となる伸縮リンクは第８図に例示するよう
に、その長さが変化すると共に、その一端と他端がリン
クの長さ軸に対して自在に回転するものであり、外力に
応じて受動的に回転すればよい。このことは油圧シリン
ダ、空気圧シリンダ等によって容易に実現することがで
きるし、そうでなくても軸と軸受による回転継手を少な
くとも１個、リンクの片端又は両端又はその他の場所に
連結してふ・けばよい。
に、その長さが変化すると共に、その一端と他端がリン
クの長さ軸に対して自在に回転するものであり、外力に
応じて受動的に回転すればよい。このことは油圧シリン
ダ、空気圧シリンダ等によって容易に実現することがで
きるし、そうでなくても軸と軸受による回転継手を少な
くとも１個、リンクの片端又は両端又はその他の場所に
連結してふ・けばよい。
伸縮リンク２３〜２８の両端はそれぞれ基台２１及び移
動板２２に対し、その方向及び回転が受動的に自在に変
化できるように、しかもその方向の折れ曲がり及び回転
の軸が一点で交わり、その点が基台２１及び移動板２２
に対して固定されているように取り付けられている。
動板２２に対し、その方向及び回転が受動的に自在に変
化できるように、しかもその方向の折れ曲がり及び回転
の軸が一点で交わり、その点が基台２１及び移動板２２
に対して固定されているように取り付けられている。
次に、この構成部分相互の位置関係につ′いて脱走位置
は、基台及び移動板の中心をその重心とする正三角形の
頂点付近に２個ずつ互いに隣接さるものとする。しかし
本発明は、このような位置関係に限ったものではない。
は、基台及び移動板の中心をその重心とする正三角形の
頂点付近に２個ずつ互いに隣接さるものとする。しかし
本発明は、このような位置関係に限ったものではない。
第２図はジョイスティック操作部２０を上方に上げたも
ので伸縮リンク２３〜２８は均一に伸び、Ｚ座標のみ変
化した事が判る。また第３図は、下方に押下げ・たもの
で伸縮リンク２３〜２８は均一に縮み、又座標の減少が
判る。第４図は操作部２０を水平に横に移動させたもの
で、各伸縮リンク２３〜２８の長さ１１・・・１６によ
って計算することができる。同様に操作部２０の回転に
ついても１１・・１６によって、一意的に回転量を計算
することができる。すなわちジョイスティック操作部２
０の位置姿勢座標（Ｘ＋ｙ＋Ｚ＋α、β、γ）は１１・
・・孔によって、としてめることができる。
ので伸縮リンク２３〜２８は均一に伸び、Ｚ座標のみ変
化した事が判る。また第３図は、下方に押下げ・たもの
で伸縮リンク２３〜２８は均一に縮み、又座標の減少が
判る。第４図は操作部２０を水平に横に移動させたもの
で、各伸縮リンク２３〜２８の長さ１１・・・１６によ
って計算することができる。同様に操作部２０の回転に
ついても１１・・１６によって、一意的に回転量を計算
することができる。すなわちジョイスティック操作部２
０の位置姿勢座標（Ｘ＋ｙ＋Ｚ＋α、β、γ）は１１・
・・孔によって、としてめることができる。
、［６１産業上の利用可能性
本発明のジョイスティックは、アームの姿勢操作を含む
産業用ロボットの動作を指令するために特に有用である
。
産業用ロボットの動作を指令するために特に有用である
。
（７］効果
本発明のジョイスティックによればジョイステックの姿
勢ｔて関する６個のパラメータについてのデータが得ら
れ被制御装置（例えばロボット）の各自由度に対して制
御データを与えることができる。例えば第２表のごとく
である。
勢ｔて関する６個のパラメータについてのデータが得ら
れ被制御装置（例えばロボット）の各自由度に対して制
御データを与えることができる。例えば第２表のごとく
である。
第 ２ 表
従って、１個のジョイスティックにより、６自由度を有
する被制御装置の姿勢、運動方向などを制御することが
できる。
する被制御装置の姿勢、運動方向などを制御することが
できる。
°）また、ロボット本体が６個の自由度を有する場合、
ジョイスティックの姿勢そのものによって、ロボットの
ハンド部の姿勢を指示することができる。又、ロボット
が５自由度でハンド部の開閉制御を行う場合、ロボット
の自由度のない座標（例えば手首の回転のないロボット
の場合はγ座標）をハンド部の開閉指示に使い、他の座
標はそのままロボットの姿勢制御指示に使うことができ
る。
ジョイスティックの姿勢そのものによって、ロボットの
ハンド部の姿勢を指示することができる。又、ロボット
が５自由度でハンド部の開閉制御を行う場合、ロボット
の自由度のない座標（例えば手首の回転のないロボット
の場合はγ座標）をハンド部の開閉指示に使い、他の座
標はそのままロボットの姿勢制御指示に使うことができ
る。
第１図は本発明の構成を示す図である。
第２図、第３図、第４図及び第５図は本発明の要件であ
るジョイスティック操作部と伸縮リンクとを示す図であ
る。 第６図は本発明の実施例を示す図である。 第７図は本発明の伸縮リンクを回転自在に結合する自在
継手を例示する図である。 第８図は本発明のジョイスティックの伸縮機構を示す図
である。 １〜６ 伸縮リンク長検出部 ７１．’１５構造体７
座標変換回路 ７２ 保持具 ８ 被制御装置 ７３．７４ ＋字輪 ２０ ジョイスティック操作部 ８１．８２ 伸縮リン
クの２□ 基 台 一部 ２２ 移動板 ２３〜２８ 伸縮リンク ′７？５図 Ａ：６図 箸７０
るジョイスティック操作部と伸縮リンクとを示す図であ
る。 第６図は本発明の実施例を示す図である。 第７図は本発明の伸縮リンクを回転自在に結合する自在
継手を例示する図である。 第８図は本発明のジョイスティックの伸縮機構を示す図
である。 １〜６ 伸縮リンク長検出部 ７１．’１５構造体７
座標変換回路 ７２ 保持具 ８ 被制御装置 ７３．７４ ＋字輪 ２０ ジョイスティック操作部 ８１．８２ 伸縮リン
クの２□ 基 台 一部 ２２ 移動板 ２３〜２８ 伸縮リンク ′７？５図 Ａ：６図 箸７０
Claims (1)
- （１）操作部を固定した移動板と基台とを、その方向お
よび回転が受動的に自在に変化し得るように、かつその
方向の折れ曲がりおよび回転の軸が一点で交わり、その
点が前記基台および移動板に対して固定されている８対
６本の伸縮リンクで接続した構造からなる本体部と、上
記伸縮リンクの長さあるいは長さの変化を検出する長さ
検出部と、長さ検出部からのデータに基いて、前記操作
部の位置、傾き等の姿勢に係わる座標を算出する座標変
換回路とからなり、制御データを被制御装置へ出力する
ことを特徴とするジョイスティック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8252984A JPS60225207A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | ジヨイステイツク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8252984A JPS60225207A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | ジヨイステイツク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60225207A true JPS60225207A (ja) | 1985-11-09 |
Family
ID=13777034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8252984A Pending JPS60225207A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | ジヨイステイツク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60225207A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62256106A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-07 | ステイ−ヴン・エイ・ジヨイス | 遠隔操作用制御装置 |
| JPS62278614A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Mitsubishi Precision Co Ltd | ６自由度操縦装置 |
| KR100951817B1 (ko) | 2007-12-11 | 2010-04-07 | 한국생산기술연구원 | 병렬형 햅틱장치를 이용한 굴삭기 조종장치 |
| CN109434813A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-03-08 | 北华航天工业学院 | 一种三自由度并联平面机器人 |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP8252984A patent/JPS60225207A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62256106A (ja) * | 1986-04-24 | 1987-11-07 | ステイ−ヴン・エイ・ジヨイス | 遠隔操作用制御装置 |
| JPS62278614A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-03 | Mitsubishi Precision Co Ltd | ６自由度操縦装置 |
| KR100951817B1 (ko) | 2007-12-11 | 2010-04-07 | 한국생산기술연구원 | 병렬형 햅틱장치를 이용한 굴삭기 조종장치 |
| CN109434813A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-03-08 | 北华航天工业学院 | 一种三自由度并联平面机器人 |
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