JPS62108302A - ロボツト制御装置 - Google Patents
ロボツト制御装置Info
- Publication number
- JPS62108302A JPS62108302A JP24809185A JP24809185A JPS62108302A JP S62108302 A JPS62108302 A JP S62108302A JP 24809185 A JP24809185 A JP 24809185A JP 24809185 A JP24809185 A JP 24809185A JP S62108302 A JPS62108302 A JP S62108302A
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- JP
- Japan
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- function
- robot
- equipment
- degeneracy
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- Safety Devices In Control Systems (AREA)
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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】
く従来の技術〉
第３図に遠隔操作ロデットのシステム構成の従来例を示
すが、これによれば、基地側はメイン・コンピュータ１
０．７’−タペース１１゜を源１２．マン−マシンイン
タフェース１３及び通信装置１４にて構成され、ロボッ
ト側は通信装置１５．サブ・コンピュータ１６゜マニプ
レータ１７．視覚装置１８．移動脚１９及びエネルギ源
２０にて構成されてい九。
すが、これによれば、基地側はメイン・コンピュータ１
０．７’−タペース１１゜を源１２．マン−マシンイン
タフェース１３及び通信装置１４にて構成され、ロボッ
ト側は通信装置１５．サブ・コンピュータ１６゜マニプ
レータ１７．視覚装置１８．移動脚１９及びエネルギ源
２０にて構成されてい九。
而して、この遠隔操作ロデットは特殊な環境下１例えば
放射線下、爆弾処理、水中、悪臭下等の環境において人
間に代わって作業をし、オペレータの安全性等の作業条
件の改善を図るものである。
放射線下、爆弾処理、水中、悪臭下等の環境において人
間に代わって作業をし、オペレータの安全性等の作業条
件の改善を図るものである。
ところで、この種遠隔操作ロボットは上述の如く人間の
作業を遠隔で代行するものであるため、そのシステム構
成は一般の産業用ロデットに比べ複雑である。更に、特
殊環境の下での作業を行なわせるｔめ、当該ロボットの
作業中にこれに故障が生じてもオペレータが修理９回収
に行くことができず、シ九がって作業中の故障は、この
種遠隔操作ロボットにとっては致命的となる虞れが強い
。このため、この程遠隔操作ロボットにあっては、シス
テムの信頼性ということが一般の産業用口ゲットに比べ
より重要な問題となる。
作業を遠隔で代行するものであるため、そのシステム構
成は一般の産業用ロデットに比べ複雑である。更に、特
殊環境の下での作業を行なわせるｔめ、当該ロボットの
作業中にこれに故障が生じてもオペレータが修理９回収
に行くことができず、シ九がって作業中の故障は、この
種遠隔操作ロボットにとっては致命的となる虞れが強い
。このため、この程遠隔操作ロボットにあっては、シス
テムの信頼性ということが一般の産業用口ゲットに比べ
より重要な問題となる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところが、第７図に示すような従来の遠隔操作ロボット
のシステム構成では基地側のマン−マシンインタフェー
スｆｅｌＪ 排反Ｕ 作’／ｌ 管理のためのメイン・
コンピューター０に対し、ロデット本体側に設けられる
サブ・コンピュータ１６は、１台でマニプレータ１７．
ｉ党装置１８．移動腕１９等の機器を全て直接制御しつ
つ、これらの故障診断、異常監視を行なっているが、サ
ブ・コンぎユータ系に異常が発見された場合、当該サブ
・コンピュータ系には暴走防止機能はおるが、ロボット
全体の機能が停止せざるを得なかった。
のシステム構成では基地側のマン−マシンインタフェー
スｆｅｌＪ 排反Ｕ 作’／ｌ 管理のためのメイン・
コンピューター０に対し、ロデット本体側に設けられる
サブ・コンピュータ１６は、１台でマニプレータ１７．
ｉ党装置１８．移動腕１９等の機器を全て直接制御しつ
つ、これらの故障診断、異常監視を行なっているが、サ
ブ・コンぎユータ系に異常が発見された場合、当該サブ
・コンピュータ系には暴走防止機能はおるが、ロボット
全体の機能が停止せざるを得なかった。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので。
その目的とするところは、ロボットの一部の故障による
全機能の停止を防ぎ％最低機能の維持を確保することが
できるロボット制御装置を提供するにある。
全機能の停止を防ぎ％最低機能の維持を確保することが
できるロボット制御装置を提供するにある。
く問題点を解決する之めの手段〉
上記目的を達成すべく本発明は、ロボット側の生栗機器
に機能縮退機能を組み込むとともに、これら主要機器を
直接制御するコントローラヲ機器毎に設け、更にこれら
コントローラのバックアップ及び前記機能縮退機能の制
御を行なうコントローラを設けて本発明装置を構成した
。
に機能縮退機能を組み込むとともに、これら主要機器を
直接制御するコントローラヲ機器毎に設け、更にこれら
コントローラのバックアップ及び前記機能縮退機能の制
御を行なうコントローラを設けて本発明装置を構成した
。
〈作 用〉
而して、ロボット側の主要機器に故障が生じても、これ
に設は九機能縮退機構及びこれを制御するコントローラ
がノ々ツクアップするため、ロボットはその性能が低下
するが、全機能の停止が免れる。
に設は九機能縮退機構及びこれを制御するコントローラ
がノ々ツクアップするため、ロボットはその性能が低下
するが、全機能の停止が免れる。
く実 施 例〉
以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。
。
第１図は本発明に係るロボット制御装置のシステム構成
図、第１図は同ロデット制御装置の機能縮退制御機構の
構成図である。
図、第１図は同ロデット制御装置の機能縮退制御機構の
構成図である。
第１図に示すように、遠隔操作ロボットを運転する九め
の基地側の機器は、従来のものと同様であり、マスター
コンピュータ１００゜データベース１０１．電源１０２
．マン−マシンインタフェース１０３及び通信装置１０
４にて構成すれる０マスターコンピユータ１００はデー
タベース１０１．を源１０２．マン−マシンインタフェ
ース１０３及び通信装置１０４の制御を行なうものであ
り、データベース１０１はロボットの操作、管理及び保
守上必要なデータを保存しておくもので、具体的にはバ
ーＦディスク、磁気テープ装置等で構成される。
の基地側の機器は、従来のものと同様であり、マスター
コンピュータ１００゜データベース１０１．電源１０２
．マン−マシンインタフェース１０３及び通信装置１０
４にて構成すれる０マスターコンピユータ１００はデー
タベース１０１．を源１０２．マン−マシンインタフェ
ース１０３及び通信装置１０４の制御を行なうものであ
り、データベース１０１はロボットの操作、管理及び保
守上必要なデータを保存しておくもので、具体的にはバ
ーＦディスク、磁気テープ装置等で構成される。
又、電源１０２は基地側の各機器に必要な電源を供給す
るもので必シ、マン−マシンインタフェース１０３は後
述のロボット側の各種機器を操作する之めのものであっ
て、具体的にはマニプレータ１１１を操作する丸めのマ
スターマニプレータ、視覚装置１１２１に操作するため
のジョイスティック、移動腕１１３を操作するためのハ
ンドル、アクセル、ブレーキ等を含んで構成される。そ
して１通信装置１０４は基地側とロ討？ット側のデータ
通信を行なうものである。
るもので必シ、マン−マシンインタフェース１０３は後
述のロボット側の各種機器を操作する之めのものであっ
て、具体的にはマニプレータ１１１を操作する丸めのマ
スターマニプレータ、視覚装置１１２１に操作するため
のジョイスティック、移動腕１１３を操作するためのハ
ンドル、アクセル、ブレーキ等を含んで構成される。そ
して１通信装置１０４は基地側とロ討？ット側のデータ
通信を行なうものである。
一方、ロボット側は通信装置１０５．マニプレータ１１
１．視覚装置１１２．移動腕１１３゜エネルギ源１１４
等の各種機器を含むが、これらの他に各様器１１１，１
１２，１１３，１１４に各々対応してこれら！！接制御
するマイクロプロセッサ１０６，１０７，１０８，１０
９及び別の機能を有するマイクロプロセッサ１１０が設
けられている。尚、マイクロプロセッサ１０６゜１０７
．１０８，１０９の制御上のデータは通信装置１０５を
経て基地側から供給される。
１．視覚装置１１２．移動腕１１３゜エネルギ源１１４
等の各種機器を含むが、これらの他に各様器１１１，１
１２，１１３，１１４に各々対応してこれら！！接制御
するマイクロプロセッサ１０６，１０７，１０８，１０
９及び別の機能を有するマイクロプロセッサ１１０が設
けられている。尚、マイクロプロセッサ１０６゜１０７
．１０８，１０９の制御上のデータは通信装置１０５を
経て基地側から供給される。
ところで、前記マニプレータ１１１は基地側の指令に基
づいてマイクロプロセッサ１０６によって制御され、視
覚装置１１２はＩＴＶ、ＩＴＶアーム等にて構成され、
マイクロプロセッサ１０７にて制御される０又、移動腕
１１３は具体的には４足歩行装置とかクローラであって
。
づいてマイクロプロセッサ１０６によって制御され、視
覚装置１１２はＩＴＶ、ＩＴＶアーム等にて構成され、
マイクロプロセッサ１０７にて制御される０又、移動腕
１１３は具体的には４足歩行装置とかクローラであって
。
マイクロプロセッサ１０８にて制御される。更に、エネ
ルギ源１１４は、ノ々ツテリであって。
ルギ源１１４は、ノ々ツテリであって。
これは各機器の必要とする電源を供給するもので、マイ
クロプロセッサ１０９にてその電圧低下等の監視が行な
われる。
クロプロセッサ１０９にてその電圧低下等の監視が行な
われる。
゛上記各機器１１１，１１２，１１３，１１４には機能
縮退制御機構１１５，１１６，１１７，１１８がそれぞ
れ組込まれており、該機構は例えば各機器１１１，１１
２，１１３に含まれるアクチュエータ駆動サージアンプ
を第３図に示すように相互バックアップ可能なようにシ
ステムを組んでおくというような機構である。尚１機能
縮退制御機構１１５，１１６，１１７，１１８は前記マ
イクロプロセッサ１１０によって制御されるが、マイク
ロプロセッサ１１０は他のマイクロプロセッサ１０６，
１０７，１０８，１０９のバックアップ機能も果たす。
縮退制御機構１１５，１１６，１１７，１１８がそれぞ
れ組込まれており、該機構は例えば各機器１１１，１１
２，１１３に含まれるアクチュエータ駆動サージアンプ
を第３図に示すように相互バックアップ可能なようにシ
ステムを組んでおくというような機構である。尚１機能
縮退制御機構１１５，１１６，１１７，１１８は前記マ
イクロプロセッサ１１０によって制御されるが、マイク
ロプロセッサ１１０は他のマイクロプロセッサ１０６，
１０７，１０８，１０９のバックアップ機能も果たす。
次に第２図に示す機能縮退制御機構の例をマニプレータ
１１１の場合について説明する。
１１１の場合について説明する。
第２図中、２００，３００はマイクロプロセッサであっ
て、これらは前記マイクロプロセッサ１０６より指令を
受けて関節単位で後述のＤＣＣサーモータ２０５，３０
５をそれぞれ制御するためのコントローラでちる。又、
２０１゜３０１はＤ／、４コンノ々−夕であって、これ
らはサージアンプ２０３，３０３への速度目標値を出力
する。更に、２０２，３０２はノぞルスカウンタであり
、これによシモータ軸位置を知ることができる。その他
、２０３，３０３はサージアンプ。
て、これらは前記マイクロプロセッサ１０６より指令を
受けて関節単位で後述のＤＣＣサーモータ２０５，３０
５をそれぞれ制御するためのコントローラでちる。又、
２０１゜３０１はＤ／、４コンノ々−夕であって、これ
らはサージアンプ２０３，３０３への速度目標値を出力
する。更に、２０２，３０２はノぞルスカウンタであり
、これによシモータ軸位置を知ることができる。その他
、２０３，３０３はサージアンプ。
２０４．３０４はモータ速度を検知するタコジェネレー
タ、２０５，３０５はＤＣＣサーモータ、２０６．３０
６はノぐルスジエネレータでちゃ、これはモータ回転角
に比例したパルスを発生する。
タ、２０５，３０５はＤＣＣサーモータ、２０６．３０
６はノぐルスジエネレータでちゃ、これはモータ回転角
に比例したパルスを発生する。
ところで、４０１，４０２は第１図に示す機能縮退機構
１１５ｔ−構成するものであり、これらはサージアンプ
２０３，３０３を＃有できるようにするための入・出力
を切シ換える機能をもつ。又、１１０は機能縮退制御コ
ントローラであり、これは上記切換機構４０１，４０２
に対してアンプ人・出力関係の切換指令１出す。
１１５ｔ−構成するものであり、これらはサージアンプ
２０３，３０３を＃有できるようにするための入・出力
を切シ換える機能をもつ。又、１１０は機能縮退制御コ
ントローラであり、これは上記切換機構４０１，４０２
に対してアンプ人・出力関係の切換指令１出す。
次に本ロボット制御装置の作用を説明する。
マン−マシンインタフェース１０３を通じて取り込まれ
た指令情報は、マスターコンピュータ１００で適当な信
号処理を施され１通信製ｆ！１０４．１０５１に経て各
マイクロプロセッサ１０６．１０７．・・・、１１０へ
直接送られる。各マイクロプロセッサ１０６，１０７．
・・・、１１０は自己の機器に関する情報であれば取り
込み、無関係な情報であれば無視し、取り込んだ情報に
基づいて各機器を直接制御する。逆に各機器から得られ
る情報、例えば視覚装置１１２から得られる映像信号は
通信装置１０４，１０５及びマン−マシンインタフェー
ス１０３４−経て基地側のオペレータに伝達される。
た指令情報は、マスターコンピュータ１００で適当な信
号処理を施され１通信製ｆ！１０４．１０５１に経て各
マイクロプロセッサ１０６．１０７．・・・、１１０へ
直接送られる。各マイクロプロセッサ１０６，１０７．
・・・、１１０は自己の機器に関する情報であれば取り
込み、無関係な情報であれば無視し、取り込んだ情報に
基づいて各機器を直接制御する。逆に各機器から得られ
る情報、例えば視覚装置１１２から得られる映像信号は
通信装置１０４，１０５及びマン−マシンインタフェー
ス１０３４−経て基地側のオペレータに伝達される。
次に１例えばマニプレータ１１１内の機能縮退機構１１
５の作用について説明するに、第２図に示すサージアン
プ３０３が故障し次場合、マイクロプロセッサ１１０の
指令によって他方のサージアンプ２０３を共有するよう
切換機構１１５が駆動される。即ち、ＤＣＣサーモータ
３０５ ｔ−作動させるときには、サージアンプ３０３
の代わシにサージアンプ２０３が使えるよう切換機構１
１５において入出力線が入れ換えられる。したがって、
このときは他方のモータ２０５は作動させることができ
ない。
５の作用について説明するに、第２図に示すサージアン
プ３０３が故障し次場合、マイクロプロセッサ１１０の
指令によって他方のサージアンプ２０３を共有するよう
切換機構１１５が駆動される。即ち、ＤＣＣサーモータ
３０５ ｔ−作動させるときには、サージアンプ３０３
の代わシにサージアンプ２０３が使えるよう切換機構１
１５において入出力線が入れ換えられる。したがって、
このときは他方のモータ２０５は作動させることができ
ない。
同様に他の機能縮退機構１１６，１１７，１１８もそれ
ぞれ視覚装置１１２．移動腕１１３．エネルギ源１１４
の特性に応じた縮退の機能ｆ、ｖし、前記と同様に機器
の故障時に作動してロボットの全機能の喪失を防止する
。
ぞれ視覚装置１１２．移動腕１１３．エネルギ源１１４
の特性に応じた縮退の機能ｆ、ｖし、前記と同様に機器
の故障時に作動してロボットの全機能の喪失を防止する
。
いては、第１図に示すように、マイクロプロセッサ１０
６，１０７，１０８，１０９を各機器１１１゜１１２．
１１３，１１４にそれぞれ対応して分散配置し７’Ｃ７
？、め、これらマイクロプロセッサ１０６゜１０７．１
０８，１０９のうちのどれかが故障してもその影響は個
々の作業サブシステムに限定され、ロボット全体のシス
テムダウンが免れる。
６，１０７，１０８，１０９を各機器１１１゜１１２．
１１３，１１４にそれぞれ対応して分散配置し７’Ｃ７
？、め、これらマイクロプロセッサ１０６゜１０７．１
０８，１０９のうちのどれかが故障してもその影響は個
々の作業サブシステムに限定され、ロボット全体のシス
テムダウンが免れる。
又、マイクロプロセッサ１０６，１０７，１０８゜１０
９が故障しても機能縮退用のマイクロプロセッサ１１０
がそのツマツクアップを行なう九め。
９が故障しても機能縮退用のマイクロプロセッサ１１０
がそのツマツクアップを行なう九め。
ロボットは性能的には低下せざるを得ないが、その停止
が免れる。
が免れる。
更に、ロボット側の主要機器１１１，１１２゜１１３．
１１４についても機能縮退機構１１５，１１６゜１１７
．１１８？組み込んだので、ロボットの全機能の停止が
防がれる。
１１４についても機能縮退機構１１５，１１６゜１１７
．１１８？組み込んだので、ロボットの全機能の停止が
防がれる。
゛ ）
□応答性等の機能は低下するものの、システムダウンと
いう最悪のケースは避けられる。
いう最悪のケースは避けられる。
〈発明の効果〉
以上の説明で明らかな如く本発明によれば。
ロボット側の主要機器に機能縮退機構を組み込むととも
に、これら主要機器をＩ接制御するコントローラを機器
毎に設け、更にこれらコントローラのツマツクアップ及
び前記機能縮退機構の制御を目的とする別のコントロー
ラを設けたため、ロボット側の主要機器に故障が生じて
も、ロボットの全機能の停止が防がれ、これの最低機能
の維持が図られる。
に、これら主要機器をＩ接制御するコントローラを機器
毎に設け、更にこれらコントローラのツマツクアップ及
び前記機能縮退機構の制御を目的とする別のコントロー
ラを設けたため、ロボット側の主要機器に故障が生じて
も、ロボットの全機能の停止が防がれ、これの最低機能
の維持が図られる。
第１図は本発明に係るロボット制御装置のシステム構成
図、＠２図は同ロボット制御装置の機能縮退制御機構の
構成図、第３図は従来のロボット制御装置のシステム構
成図である。 図 面 中。 １０５は通信装置、 １０６．１０７，１０８，１０９，１１０はマイクロプ
ロセッサ、 １１１はマニプレータ、 １１２は視覚装置、 １１３は移動脚。 １１４はエネルギ源、 １１５．１１６，１１７，１１８は機能縮退機構である
。
図、＠２図は同ロボット制御装置の機能縮退制御機構の
構成図、第３図は従来のロボット制御装置のシステム構
成図である。 図 面 中。 １０５は通信装置、 １０６．１０７，１０８，１０９，１１０はマイクロプ
ロセッサ、 １１１はマニプレータ、 １１２は視覚装置、 １１３は移動脚。 １１４はエネルギ源、 １１５．１１６，１１７，１１８は機能縮退機構である
。
Claims (1)
- ロボット側の主要機器に機能縮退機構を組み込むととも
に、これら主要機器を直接制御するコントローラを機器
毎に設け、更にこれらコントローラのバックアップ及び
前記機能縮退機構の制御を行なう別のコントローラを設
けて構成されることを特徴とするロボット制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24809185A JPS62108302A (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | ロボツト制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24809185A JPS62108302A (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | ロボツト制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62108302A true JPS62108302A (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=17173073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24809185A Pending JPS62108302A (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | ロボツト制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62108302A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0336782U (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-10 | ||
| JP2016533277A (ja) * | 2013-10-17 | 2016-10-27 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | ロボットシステムにおける障害応動、障害分離、及びグレースフル・デグラデーション |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59165103A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-18 | Hitachi Ltd | 電子式制御装置 |
-
1985
- 1985-11-07 JP JP24809185A patent/JPS62108302A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59165103A (ja) * | 1983-03-11 | 1984-09-18 | Hitachi Ltd | 電子式制御装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0336782U (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-10 | ||
| JP2016533277A (ja) * | 2013-10-17 | 2016-10-27 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | ロボットシステムにおける障害応動、障害分離、及びグレースフル・デグラデーション |
| JP2019162717A (ja) * | 2013-10-17 | 2019-09-26 | インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド | ロボットシステムにおける障害応動、障害分離、及びグレースフル・デグラデーション |
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