JPS63144975A

JPS63144975A - マニピユレ−タの位置決め方法

Info

Publication number: JPS63144975A
Application number: JP28775986A
Authority: JP
Inventors: 植之原　道宏
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-12-04
Filing date: 1986-12-04
Publication date: 1988-06-17

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、人間が実時間でその動きを指令するマニピュ
レータの位置決め方法に関する。

（従来の技術）クレーン、マニピュレータなどの多関節機構を有する機
械を人間が操作するに当り、ジョイスティックやレバー
により移動時の速度を指令し、その速度を実現するよう
な制御系を構成することによって目標動作を実現させ、
所定の位置への位置決めを達成させることが広く行われ
ている。

第３図にその従来のマニピュレータ等の制御方法を示す
。

しかしながら、上記の従来の制御方法にあっては、次の
ような問題点が存在した。すなわち、クレーンやマニピ
ュレータで作業を行うときは０、目標がヤニピュレータ
等の先端、あるいは先端で把持した対象物の特定の位置
への位置決めとなることが多い、従って操作者はマニピ
ュレータ等の先端が目標位置で停止するようなマニピュ
レータ等の動きを予測し、指令速、変を与えねばならな
い。

ところが、おうおうにして機構部の慣性などにより指令
速度に対して実際のマニピュレータ等の坊きに遅れが生
じることがある。すると、操作者はこのマニピュレータ
等ので勢などによって必ずしも一定ではない動作の遅れ
をも考慮に入れて指令速度を決定しなければならず、特
に目標位置付近の正確な動きが要求される段階での操作
が困難なものとなり、位置決めに時間を要し、位置決め
精度を上げることが難しかった。

（発明が解決しようとする問題点）上述したように従来の制御方法では、マニピュレータの
動きに指令に対する遅れが存在するときの位置決めに要
する時間が長くなり、位置決め精度が上がらなかった。

そこで、本発明は指令に対する遅れが存在するときにも
迅速に正確な位置決めができるマニピュレータの位置決
め方法を提供することを目的としている。

［発明の構成コ（問題点を解決するための手段）本発明の位置決め方法においては、目標地点近傍までは
実時間で指令を与えることにより、制御し、目標地点近
傍ではマニピュレータ上の特定位置の、一定目標位置に
対する位置制御に切り替わる制御系を有し、上記一定目
標位置を、一定目標位置に対する位置制御に切り替わっ
た時刻における、マニピュレータ上の特定位置から、上
記時刻におけるマニピュレータ上の上記特定位置の進行
方向に、あらかじめ設定した距離だけ離れた位置とする
ことにより構成されている。

（作　用）目標地点近傍までは、指令部がら実時間で目標速度、加
速度あるいは位置などを与えることにより、マニピュレ
ータを適切な軌道を経て目標地点近傍よ、誘導す６：と
；、７き、。目標地点近傍に達するまでに、目標地点に
一致させるべきマニピュレータ上の位置の、進行方向前
方に目標地点が来るようにマニピュレータを誘導し、あ
らかじめ設定した距離に達したら、制御系の切り替え指
令を与える。すると、あらかじめ設定しておく距離を大
きな値にしないことにより、位置制御の目標位置がマニ
ピュレータの位置決め目標地点とがなりよく一致させる
ことが可能であり、従ってマニピュレータの目標地点へ
の迅速がり正確な位置決めが達成できる。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は大関節マニピュレータ１がその先端でペイロー
ド２を把持している図である。３は作業座標系である。

マニピュレータは各関節にセンサを有している。

第２図は制御系のブロック図である。目標地点近傍まで
は実時間で指令を与える制御モードを選択しておく、指
令部６で与えられた作業座標による指令値が座標変換演
算部７に送られ関節座標に変換される。モード選択部１
ｏを通ったこの目標値とマニピュレータ１のセンサがら
の信号ｑの偏差がサーボ系１１に送られ、マニピュレー
タ駆動部への指令値を計算し、マニピュレータ機構部１
２へ加えることにより、各関節ごとの目標値が実現され
る。よって、指令部６で与えた指令値が値が実現される
。

目標地点近傍に達するまでに、マニピュレータ先端の速
度４を、その進行方向前方に目標地点５がくるようにマ
ニピュレータ１を誘導しておき、マニピュレータ先端が
目標地点５がら、あらがしめ設定した距離だけ離れた位
置に達したときに制御モードを切り替える。すると、目
標位置算出部８によって位置制御の目標位置が計算され
、目標地点５の位置が“制御系の目標位置として得られ
る。

その目標位置は、座標変換部９に送られ、関節座標に変
換さ′れる。この目標値がやはりモード選択部１０を送
り、マニピュレータ１のセンサがらの信号ｑとの偏差が
サーボ系１１に送られる・ことにより、マニピュレータ
先端は、一定時間後には目標地点５に位置決めされる。

［発明の効果］以上詳述してきたように、本発明によれば、目標地点近
傍まで利用される実時間で与えられた指令値を実現する
制御系および、目標地点近傍で利用される一定な目標位
置に対する位置制御を行う制御系を有し、上記一定目標
位置を、一定目標位置に対する位置制御に切り替わった
時刻におけるマニピュレータ上の特定位置から、上記時
刻におけるマニピュレータ上の上記特定位置の進行方向
に、あらかじめ設定した距離だけ離れた位置とすること
により、マニピュレータの動作に指令値に対する遅れが
存在するときでも、迅速かつ正確な位置決めができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例におけるマニピュレータ等を示す概略
図、第２図はその制御系のブロック図。第３図はマニピュレータ先端の速度を指令する従来の制
御方法のブロック図である。１・・・６関節マニビニレー夕、２・・・ペイロード、３・・・作業座標系、４・・・マニピュレータ先端速度、５・・・目標地点、６．１３・・・指令部、７．９．１４・・・座標変換演算部、８・・・目標位置算出部、１０・・・モード選択部、１１．１５・・・サーボ系。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マニピュレータの動きを、目標地点近傍までは実
時間で指令を与えることにより制御し、目標地点近傍で
はマニピュレータ上の特定位置の一定目標位置に対する
位置制御に切り替わることを特徴とするマニピュレータ
の位置決め方法。
（２）前記制御方法における一定目標位置を、一定目標
位置に対する位置制御に切り替わった時刻におけるマニ
ピュレータ上の特定位置から、上記時刻におけるマニピ
ュレータ上の上記特定位置の進行方向に、あらかじめ設
定した距離だけ離れた位置とすることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のマニピュレータの位置決め方法
。