JPS63256380A - 多関節型ハンドの制御装置 - Google Patents
多関節型ハンドの制御装置Info
- Publication number
- JPS63256380A JPS63256380A JP9091087A JP9091087A JPS63256380A JP S63256380 A JPS63256380 A JP S63256380A JP 9091087 A JP9091087 A JP 9091087A JP 9091087 A JP9091087 A JP 9091087A JP S63256380 A JPS63256380 A JP S63256380A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- finger
- joint
- slave
- master
- joint angle
- 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.)
- Granted
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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】
〈産業上の利用分計〉
本発明は、原子炉格納容響内の極限作業用ロボットの多
関節型ハンドに適用される制御装置に関する。
関節型ハンドに適用される制御装置に関する。
〈従来の技術〉
第５図は、従来のマスタスレーブ位置制御装置のブロッ
ク図を示す。同図において、１は人間が操作するマスタ
指、２は作業を行うマスタ指と同寸法或は相似形のスレ
ーブ指、３はマスタｆｗ１の第ｔ［ｊｌｊ、４はスレー
ブ指２の第ｉ関節、５はマスタ指１の第ｊ関節、６はス
レーブ指２の第ｊ関節、７はマスタ指１の第ｉ関節３の
関節角θ、１の位置検出器、８はスレーブ指２の第ｉ関
節４の関節角θ８１の位置検出器、９はマスタ指１の第
ｊ関節５の関節角θ□の位置検出器、１０はスレーブ指
２の第ｊ関節６の関節角θ８．の位置検出器、１１は関
節角θ、と０１を比較し、関節角度差Δθ、＝（θ、−
〇、Ｉ）を出力する比較器、１２は関節角θ１と０６．
を比較し、関節角度差Δθ＝（θ１．−０３．）を出力
する比較器、１３は関節角度差Δθ、を増幅するアンプ
、１４は関節角度差Δθを増幅するアンプ、１５はアン
プ１３によってスレーブ指２の第ｉ１１ｍ４を駆動する
サーボモータ、１６はアンプ１４によってスレーブ指２
の第Ｊ関節６を駆動するサーボモータである。
ク図を示す。同図において、１は人間が操作するマスタ
指、２は作業を行うマスタ指と同寸法或は相似形のスレ
ーブ指、３はマスタｆｗ１の第ｔ［ｊｌｊ、４はスレー
ブ指２の第ｉ関節、５はマスタ指１の第ｊ関節、６はス
レーブ指２の第ｊ関節、７はマスタ指１の第ｉ関節３の
関節角θ、１の位置検出器、８はスレーブ指２の第ｉ関
節４の関節角θ８１の位置検出器、９はマスタ指１の第
ｊ関節５の関節角θ□の位置検出器、１０はスレーブ指
２の第ｊ関節６の関節角θ８．の位置検出器、１１は関
節角θ、と０１を比較し、関節角度差Δθ、＝（θ、−
〇、Ｉ）を出力する比較器、１２は関節角θ１と０６．
を比較し、関節角度差Δθ＝（θ１．−０３．）を出力
する比較器、１３は関節角度差Δθ、を増幅するアンプ
、１４は関節角度差Δθを増幅するアンプ、１５はアン
プ１３によってスレーブ指２の第ｉ１１ｍ４を駆動する
サーボモータ、１６はアンプ１４によってスレーブ指２
の第Ｊ関節６を駆動するサーボモータである。
これらの構成によって、人間によって操作されたマスタ
指１の各関節３，５の関節角θ、。
指１の各関節３，５の関節角θ、。
θ に等しくなるようスレーブ指２の各関節４．６の関
節角６つ６．θ３．が制御されることになる。従って、
忠実にマスタ指１の動きがスレーブ指２の動きに再現さ
れ、スレーブ指２はマスタ指１と同じ動作にて作業を行
なうことができる。
節角６つ６．θ３．が制御されることになる。従って、
忠実にマスタ指１の動きがスレーブ指２の動きに再現さ
れ、スレーブ指２はマスタ指１と同じ動作にて作業を行
なうことができる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、第５図に示す如き構造の制御装置におい
ては、スレーブ指２に破れやすい物体の把持や、棒と穴
のはめ合い作業を確実に行うことはほとんど不可能であ
る。それは、スレーブ指２の関節にコンプライアンス（
剛性の逆数）を可変とする機能が欠けていたことによる
ものである。
ては、スレーブ指２に破れやすい物体の把持や、棒と穴
のはめ合い作業を確実に行うことはほとんど不可能であ
る。それは、スレーブ指２の関節にコンプライアンス（
剛性の逆数）を可変とする機能が欠けていたことによる
ものである。
このため、スレーブ指２の第ｉ関節４の剛性を低くする
ような工夫をすると、第６図に示すように実線で示すス
レーブ指２に対し破線に示すマスタ指１のような状態に
なって、マスタ指１とスレーブ指２との偏差の増大によ
りマスタ指１の姿勢と物体の位置関係とはかなりずれた
ものとなり、操作上好ましいものでなくなる。
ような工夫をすると、第６図に示すように実線で示すス
レーブ指２に対し破線に示すマスタ指１のような状態に
なって、マスタ指１とスレーブ指２との偏差の増大によ
りマスタ指１の姿勢と物体の位置関係とはかなりずれた
ものとなり、操作上好ましいものでなくなる。
そこで、本発明は、上述の欠点に鑑み破れやすい物体の
把持や棒と穴とのはめ合いなどの作業を操作上支障なく
行なう多関節型ハンドのｆｒｌＪＩＩ＋装置を提供する
。
把持や棒と穴とのはめ合いなどの作業を操作上支障なく
行なう多関節型ハンドのｆｒｌＪＩＩ＋装置を提供する
。
く問題点を解決するための手段〉 。
上述の目的と達成する本発明は、多関節型ハンドの多本
指の制御装置において、各市の一の関節では、スレーブ
指に力検出器を備えかつマスタ指とスレーブ指との関節
角度差を力指令に変換する力操作量変換器を備えて力ｍ
御を行ない、各市の他の関節では前記一の関節でのマス
タ指の関節角とスレーブ指の関節角とを入力して上記他
の関節のスレーブ指の関節角の補正量をマスタ指の関節
角に対して出力する座標変換器を備えて位置制御を行な
うことを特徴とする。
指の制御装置において、各市の一の関節では、スレーブ
指に力検出器を備えかつマスタ指とスレーブ指との関節
角度差を力指令に変換する力操作量変換器を備えて力ｍ
御を行ない、各市の他の関節では前記一の関節でのマス
タ指の関節角とスレーブ指の関節角とを入力して上記他
の関節のスレーブ指の関節角の補正量をマスタ指の関節
角に対して出力する座標変換器を備えて位置制御を行な
うことを特徴とする。
く作 用〉
一の関節（第ｉの関節）の力検出器によってスレーブ指
が作業対象物に作用している力が検出され、その信号と
マスタ指とスレーブ指の関節角の偏差の関数として作ら
れる力指令の差が零になるようにサーボモータが駆動さ
れる。また、第ｉ関節のマスタとスレーブの関節角の偏
差がある値以上に大きくなると座標変換器の出力、すな
わち補正値が他の関節（第ｊ関節）の位置指令に加算さ
れ、スレーブ指の第ｊ関節が動作することによって、第
ｉ関節のスレーブとマスタの位置偏差を保ち、物体とス
レーブ指の接触点近傍におけるマスタ指とスレーブ指の
姿勢がほぼ同形になることにより、破れやすい物体の把
持や棒と穴のはめ合い作業などをオペレータ（！作置）
の自然な感覚で確実に行うことができる。
が作業対象物に作用している力が検出され、その信号と
マスタ指とスレーブ指の関節角の偏差の関数として作ら
れる力指令の差が零になるようにサーボモータが駆動さ
れる。また、第ｉ関節のマスタとスレーブの関節角の偏
差がある値以上に大きくなると座標変換器の出力、すな
わち補正値が他の関節（第ｊ関節）の位置指令に加算さ
れ、スレーブ指の第ｊ関節が動作することによって、第
ｉ関節のスレーブとマスタの位置偏差を保ち、物体とス
レーブ指の接触点近傍におけるマスタ指とスレーブ指の
姿勢がほぼ同形になることにより、破れやすい物体の把
持や棒と穴のはめ合い作業などをオペレータ（！作置）
の自然な感覚で確実に行うことができる。
く実 施 例〉
ここで、第１図ないして第４図を参照して本発明の詳細
な説明する。なお、第１図において、第５図と同一部分
には同符号を付しその説明を省略する。第１図において
、１００はスレーブ指２の第ｉ関節４の指腹に設けた力
検出器である。この力検出Ｗ１１０Ｇは、スレーブ指２
の指腹が作業対象物に作用している力を第ｉ関節４のト
ルクに変換して出力信号Ｔ、Ｉを出力するものである。
な説明する。なお、第１図において、第５図と同一部分
には同符号を付しその説明を省略する。第１図において
、１００はスレーブ指２の第ｉ関節４の指腹に設けた力
検出器である。この力検出Ｗ１１０Ｇは、スレーブ指２
の指腹が作業対象物に作用している力を第ｉ関節４のト
ルクに変換して出力信号Ｔ、Ｉを出力するものである。
１０１は、トルクの目標値ＴＭｌを出力する力操作量変
換響で、マスタ指１の第ｉ関節３の関節角θ。１とスレ
ーブ指２の第ｉ関節４の関節角θ３１とを比較する比較
器１１からの関節角度差Δθ１の出力の関数として第２
図に示す変換関数の折れ線に基づきトルクの目標値Ｔ□
を発生するものである。
換響で、マスタ指１の第ｉ関節３の関節角θ。１とスレ
ーブ指２の第ｉ関節４の関節角θ３１とを比較する比較
器１１からの関節角度差Δθ１の出力の関数として第２
図に示す変換関数の折れ線に基づきトルクの目標値Ｔ□
を発生するものである。
１０２は、力検出器１００の出力Ｔ、Ｉと力操作量変換
＠１０１の目標値Ｔ□を比較し、トルク偏差ΔＴ、（＝
Ｔ□−ＴｓＩ）を出力する比較器である。
＠１０１の目標値Ｔ□を比較し、トルク偏差ΔＴ、（＝
Ｔ□−ＴｓＩ）を出力する比較器である。
１０３は、マスタ指１の第ｉ関節３の位置検出器７の出
力θＭ１とスレーブ指２の第ｉ関節４の位置検出器８の
出力θ３．とからマスタ指１の第」関節５の補正値θ８
．を演算する座標変換器である。この座標変換器１０３
の演算は、入力である関節角θ□、θ９．の偏差が一定
値以下か否かで区別される。すなわち、θ −θ くΔ
θとθ −θ ≧Δθなる一定数へ０１をとり、前者の
場合座標変換器１０３の出力（よ０とされ、第３図に示
す座標での目標関節角θ、は変換しないのであるが、後
者のθ０．−０３．≧Δθうなる場合、目標の関節角θ
をθ だけ補正するように換言すれば第ＭＩ
ＳＪ ３図に示すように座標を変換するように座標変換器１０
３から補正値θ９．が出力される。
力θＭ１とスレーブ指２の第ｉ関節４の位置検出器８の
出力θ３．とからマスタ指１の第」関節５の補正値θ８
．を演算する座標変換器である。この座標変換器１０３
の演算は、入力である関節角θ□、θ９．の偏差が一定
値以下か否かで区別される。すなわち、θ −θ くΔ
θとθ −θ ≧Δθなる一定数へ０１をとり、前者の
場合座標変換器１０３の出力（よ０とされ、第３図に示
す座標での目標関節角θ、は変換しないのであるが、後
者のθ０．−０３．≧Δθうなる場合、目標の関節角θ
をθ だけ補正するように換言すれば第ＭＩ
ＳＪ ３図に示すように座標を変換するように座標変換器１０
３から補正値θ９．が出力される。
この場合の０５．は次式となる。
ここで、ｌｌは第ｉ関節の指の長さ、
１．１よ第ｊ関節の指の長さを示す。（第３図）第１図
に戻り、１０４は、マスタ指１の第ｊ関節５の位置検出
器９の出力（目標関節角）θ。、と前述の座標変換Ｎ１
０３の出力（補正出力する加算器である。また、１０５
は補正後の＃Ｒ節角θ。４とスレーブ指２の第ｊ関節６
の位置検出器１０による関節角θ３Ｊの偏差Δθ、 （
＝θ１．−θ、Ｊ）を出力する比較器である。
に戻り、１０４は、マスタ指１の第ｊ関節５の位置検出
器９の出力（目標関節角）θ。、と前述の座標変換Ｎ１
０３の出力（補正出力する加算器である。また、１０５
は補正後の＃Ｒ節角θ。４とスレーブ指２の第ｊ関節６
の位置検出器１０による関節角θ３Ｊの偏差Δθ、 （
＝θ１．−θ、Ｊ）を出力する比較器である。
制御装置の構成を以上の如く第１図に示す構造としたこ
とにより、第４図に示すように破線に示すマスタ指１に
対し第ｊ関節の角度補正にて実線に示すスレーブ指２と
なることにより、スレーブ指のコンプライアンスを可変
とすることができる。
とにより、第４図に示すように破線に示すマスタ指１に
対し第ｊ関節の角度補正にて実線に示すスレーブ指２と
なることにより、スレーブ指のコンプライアンスを可変
とすることができる。
〈発明の効果〉
スレーブ指に破れやすい物体の把持や、棒と穴のはめ合
い作業を行なうとき、人間のマスタ指の一関節で力の操
作を行い、他の関節で位置の操作を行うことができるの
で、前述の作業を操作上支障なくしかもオペレータが自
然な感覚で確実に行うことができる。
い作業を行なうとき、人間のマスタ指の一関節で力の操
作を行い、他の関節で位置の操作を行うことができるの
で、前述の作業を操作上支障なくしかもオペレータが自
然な感覚で確実に行うことができる。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図における力操作量変換器の特性図−第３図は第１図に
おける座標変換器の説明図、第４図はスレーブ指とマス
タ指との関係図、第５図は従来のブロック図、第６図は
従来におけるスレーブ指とマスタ指との関係図である。 図 中、 １００は力検出晋、 １０１は力操作量変換蕃、 １０３は座標変換語である。
図における力操作量変換器の特性図−第３図は第１図に
おける座標変換器の説明図、第４図はスレーブ指とマス
タ指との関係図、第５図は従来のブロック図、第６図は
従来におけるスレーブ指とマスタ指との関係図である。 図 中、 １００は力検出晋、 １０１は力操作量変換蕃、 １０３は座標変換語である。
Claims (1)
- 多関節型ハンドの多本指の制御装置において、各指の一
の関節では、スレーブ指に力検出器を備えかつマスタ指
とスレーブ指との関節角度差を力指令に変換する力操作
量変換器を備えて力制御を行ない、各指の他の関節では
前記一の関節でのマスタ指の関節角とスレーブ指の関節
角とを入力して上記他の関節のスレーブ指の関節角の補
正量をマスタ指の関節角に対して出力する座標変換器を
備えて位置制御を行なうことを特徴とする多関節型ハン
ドの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9091087A JPS63256380A (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 多関節型ハンドの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9091087A JPS63256380A (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 多関節型ハンドの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63256380A true JPS63256380A (ja) | 1988-10-24 |
| JPH0443747B2 JPH0443747B2 (ja) | 1992-07-17 |
Family
ID=14011564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9091087A Granted JPS63256380A (ja) | 1987-04-15 | 1987-04-15 | 多関節型ハンドの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63256380A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01140974A (ja) * | 1987-11-25 | 1989-06-02 | Natl Inst Of Industrial Safety Ministry Labour | マスタ・スレーブ・マニピュレータ・システム |
| JPH031783U (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-09 | ||
| KR20200122452A (ko) * | 2019-04-17 | 2020-10-28 | 한림대학교 산학협력단 | 손가락 단위 단방향 움직임을 갖는 햅틱 컨트롤러의 가상 물체 파지 제어 시스템 및 방법 |
-
1987
- 1987-04-15 JP JP9091087A patent/JPS63256380A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01140974A (ja) * | 1987-11-25 | 1989-06-02 | Natl Inst Of Industrial Safety Ministry Labour | マスタ・スレーブ・マニピュレータ・システム |
| JPH0445307B2 (ja) * | 1987-11-25 | 1992-07-24 | Rodosho Sangyo Anzen Kenkyusho | |
| JPH031783U (ja) * | 1989-05-30 | 1991-01-09 | ||
| KR20200122452A (ko) * | 2019-04-17 | 2020-10-28 | 한림대학교 산학협력단 | 손가락 단위 단방향 움직임을 갖는 햅틱 컨트롤러의 가상 물체 파지 제어 시스템 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0443747B2 (ja) | 1992-07-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS59157715A (ja) | ロボツトの直接教示方法 | |
| JPS63256380A (ja) | 多関節型ハンドの制御装置 | |
| JP3421442B2 (ja) | ロボットの位置教示方法及びロボット制御装置 | |
| JPS6334609A (ja) | 複腕装置 | |
| JP3577124B2 (ja) | 力制御ロボットを用いて嵌合データを取得する方法 | |
| JPH0118442B2 (ja) | ||
| JPS58137585A (ja) | 工業用ロボツト | |
| JPS63267177A (ja) | マスタスレ−ブマニピユレ−タ | |
| JP2737325B2 (ja) | ロボットの軌道生成方式 | |
| JP2021115654A (ja) | 主従ロボットの制御装置 | |
| JP2501508Y2 (ja) | バイラテラルマスタ・スレ―ブマニプレ―タ | |
| JP2691591B2 (ja) | 力制御ロボットの制御方式 | |
| JPS61124209A (ja) | 活線工事用ロボツトの制御方法 | |
| JPS632686A (ja) | ロボツトの遠隔制御方法 | |
| JP2582445B2 (ja) | 関節形マニュピュレータの手先方向演算装置 | |
| JPH03104576A (ja) | 力制御型ロボット | |
| JPS63260779A (ja) | 直接教示制御方式 | |
| JPH02271405A (ja) | ロボットの制御方法 | |
| JPS646225Y2 (ja) | ||
| JPS63278778A (ja) | 直接教示装置 | |
| JPS61148504A (ja) | ロボツトの制御装置 | |
| JP2832903B2 (ja) | 倣い制御の座標切替方式 | |
| JPS63295191A (ja) | ２腕協調ロボットシステムの制御方法 | |
| JPS5884882U (ja) | ロボツト制御装置 | |
| JPH03240104A (ja) | ロボットの倣い制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |