JPS63269209A - 追従制御システム - Google Patents
追従制御システムInfo
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- JPS63269209A JPS63269209A JP62105937A JP10593787A JPS63269209A JP S63269209 A JPS63269209 A JP S63269209A JP 62105937 A JP62105937 A JP 62105937A JP 10593787 A JP10593787 A JP 10593787A JP S63269209 A JPS63269209 A JP S63269209A
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- moving device
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 10
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
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- Control Of Position Or Direction (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、マスター側の移動装置と該マスター側の移動
装置の変位情報に追゛従制御されるスレーブ側の移動装
置とからなる追従制御システムに関し、Ｘ線検査装置等
の医療用機器に利用される。
装置の変位情報に追゛従制御されるスレーブ側の移動装
置とからなる追従制御システムに関し、Ｘ線検査装置等
の医療用機器に利用される。
（従来の技術）
従来の医療用Ｘ線検査装置は、ＸｖＡ照射装置と撮影装
置とが支持部材を介して連結され、一方の装置（例えば
、撮影装置）が検査テーブル側に設置されている。そし
て、一方の装置が移動制御されると他方の装置が追従制
御して、これら装置間の距離及び対向角度が一定になる
ように制御されている。しかし、この種の検査装置では
支持部材が検査テーブルの一側がわに立設配置されてい
るので、治療あるいは検査の妨げとなる。これに対して
特開昭５５−１６３９７号公報では、Ｘ線照射装置と撮
影装置とを分離したＸ線検査装置が提案されている。
置とが支持部材を介して連結され、一方の装置（例えば
、撮影装置）が検査テーブル側に設置されている。そし
て、一方の装置が移動制御されると他方の装置が追従制
御して、これら装置間の距離及び対向角度が一定になる
ように制御されている。しかし、この種の検査装置では
支持部材が検査テーブルの一側がわに立設配置されてい
るので、治療あるいは検査の妨げとなる。これに対して
特開昭５５−１６３９７号公報では、Ｘ線照射装置と撮
影装置とを分離したＸ線検査装置が提案されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかるに、この公報に記載されたＸ線検査装置では、一
方の装置の変位動作に基づく変位量を検出し、他方の装
置の変位制御１量を求めた後、該他方の装置の移動制御
を行っている。しかも、複数の移動制御軸の各々に対し
て独立な追従制御を行うので、一方の装置の変位動作に
遅れて他方の装置が変位を開始し、変位応答性が悪いと
いう問題があった。
方の装置の変位動作に基づく変位量を検出し、他方の装
置の変位制御１量を求めた後、該他方の装置の移動制御
を行っている。しかも、複数の移動制御軸の各々に対し
て独立な追従制御を行うので、一方の装置の変位動作に
遅れて他方の装置が変位を開始し、変位応答性が悪いと
いう問題があった。
（問題点を解決するための手段）
本発明に係わる追従制御システムは、マスター側の移動
装置とスレーブ側の移動装置とが分離して配置され、マ
スター側の移動装置は所定の回転制御軸回りと該回転制
御軸の回転角によって一義的に決まる移動面方向に沿っ
て移動制御可能になされ、スレーブ側の移動装置は回転
制御軸、水平移動軸、垂直移動軸を備え、該スレーブ側
の移動装置は前記マスター側の移動装置の回転制御軸若
しくは移動面方向又はこれらの双方に与えられる変位情
報に基づき同時制御されるものである。
装置とスレーブ側の移動装置とが分離して配置され、マ
スター側の移動装置は所定の回転制御軸回りと該回転制
御軸の回転角によって一義的に決まる移動面方向に沿っ
て移動制御可能になされ、スレーブ側の移動装置は回転
制御軸、水平移動軸、垂直移動軸を備え、該スレーブ側
の移動装置は前記マスター側の移動装置の回転制御軸若
しくは移動面方向又はこれらの双方に与えられる変位情
報に基づき同時制御されるものである。
（作用）
マスター側の移動装置の回転制御軸又は移動面に対して
（若しくは、双方に対して）任意の変位情報が与えられ
ると、該変位情報に基づいてマスター側の移動装置の回
転制御軸又は移動面に対する位置制御が行われ（若しく
は、双方に対する位置制御が行われ）、同時にスレーブ
側の回転制御軸、水平移動軸、垂直移動軸を移動制御し
、例えばマスター側の移動装置間との対向間隔及び角度
を常に一定にする制御をする。
（若しくは、双方に対して）任意の変位情報が与えられ
ると、該変位情報に基づいてマスター側の移動装置の回
転制御軸又は移動面に対する位置制御が行われ（若しく
は、双方に対する位置制御が行われ）、同時にスレーブ
側の回転制御軸、水平移動軸、垂直移動軸を移動制御し
、例えばマスター側の移動装置間との対向間隔及び角度
を常に一定にする制御をする。
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明に係わる追従制御システムを医療用Ｘ
線検査装置に適用した場合を示す斜視図である。
線検査装置に適用した場合を示す斜視図である。
本例は、マスター側の移動装置１と、該マスター側の移
動装置１の移動に対して追従制御されるスレーブ側の移
動装置２によって構成され、本例のマスター側の移動装
置１は、検査ベッド３の本体７を回転制御軸（θ′軸）
９回りに回動させる機構と、検査ベッド３を検査ベッド
３の上面に沿づて（この面に沿う方向を以降Ｘ′軸と称
す）像検出を行う撮影装置４を移動させる機構によって
構成されている。スレーブ側の移動装置２は、前記撮影
装置４に対してＸ線を照射するＸ線照射装置６を回転制
御軸（θ軸）１５回りに回転させる機構と、該＞１ｍ照
射装置６を水平方向（この方向を以降Ｘ軸と称す）、垂
直方向（この方向を以降Ｚ軸と称す）に移動させる機構
によって構成されている。なお、前記θ′軸９の回動角
及び前記Ｘ′軸に沿う移動距離は操作部（図示省略）に
おいて設定される。
動装置１の移動に対して追従制御されるスレーブ側の移
動装置２によって構成され、本例のマスター側の移動装
置１は、検査ベッド３の本体７を回転制御軸（θ′軸）
９回りに回動させる機構と、検査ベッド３を検査ベッド
３の上面に沿づて（この面に沿う方向を以降Ｘ′軸と称
す）像検出を行う撮影装置４を移動させる機構によって
構成されている。スレーブ側の移動装置２は、前記撮影
装置４に対してＸ線を照射するＸ線照射装置６を回転制
御軸（θ軸）１５回りに回転させる機構と、該＞１ｍ照
射装置６を水平方向（この方向を以降Ｘ軸と称す）、垂
直方向（この方向を以降Ｚ軸と称す）に移動させる機構
によって構成されている。なお、前記θ′軸９の回動角
及び前記Ｘ′軸に沿う移動距離は操作部（図示省略）に
おいて設定される。
第１図において、前記検査ベッド３の本体７は床面８上
に載置され、前記撮影装置４は検査ベッド３の内部にＸ
′軸方向に移動制御可能に設けられている。台車１３は
、天井５に配設された案内レール１２に沿ってＸ軸方向
に移動可能に設けられ、該台車１３の下面側にＸ軸方向
に伸縮可能な伸縮ブーム１４が取付けられている。この
伸縮ブーム１４の下端部には、θ軸１５を軸として枢支
され、内部に任意の角度に回転制御されるＸ線管１６が
設けられている。
に載置され、前記撮影装置４は検査ベッド３の内部にＸ
′軸方向に移動制御可能に設けられている。台車１３は
、天井５に配設された案内レール１２に沿ってＸ軸方向
に移動可能に設けられ、該台車１３の下面側にＸ軸方向
に伸縮可能な伸縮ブーム１４が取付けられている。この
伸縮ブーム１４の下端部には、θ軸１５を軸として枢支
され、内部に任意の角度に回転制御されるＸ線管１６が
設けられている。
しかして、本例ではマスター側の移動装置１において検
査ベッド３のθ′軸９回りの回動角が指示されると、θ
′軸回りのサーボ機構が作動しこの値に追従して検査ベ
ッド３の本体７を回動させ、この動きに対してスレーブ
側の移動装置１がＸ。
査ベッド３のθ′軸９回りの回動角が指示されると、θ
′軸回りのサーボ機構が作動しこの値に追従して検査ベ
ッド３の本体７を回動させ、この動きに対してスレーブ
側の移動装置１がＸ。
２、θ軸方向に追従制御される。一方、撮影装置４の移
動距離が指示されると、逼影装Ｗ４がＸ′軸方向に移動
されるのと同時に、前記スレーブ側の移動装置２は検査
ベッド３と前記Ｘ線管１６の対向間隔及び角度を常に一
定にするように、前記台車１３がＸ方向に移動されると
ともに前記伸縮ブーム１４がＸ軸方向に伸縮され、さら
にＸ線照射装置６は、前記θ軸１５を中心に回動される
。
動距離が指示されると、逼影装Ｗ４がＸ′軸方向に移動
されるのと同時に、前記スレーブ側の移動装置２は検査
ベッド３と前記Ｘ線管１６の対向間隔及び角度を常に一
定にするように、前記台車１３がＸ方向に移動されると
ともに前記伸縮ブーム１４がＸ軸方向に伸縮され、さら
にＸ線照射装置６は、前記θ軸１５を中心に回動される
。
第２図は、本例の追従制御システムの制御回路を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
第２図に示す制御回路は、検査ベッド３０本体７のθ′
軸９回りの回動角を指令する起伏用操作杆２０と撮影装
置４の移動距離を指令する移動用操作杆２１で指令され
た値によって、マスター側の移動装置１及びスレーブ側
の移動装置２を作動制御する回路である。なお、本例は
これら操作杆２０．２１の傾斜角で前記検査ベッド３の
本体７の回動角及び前記撮影装置４の移動距離を指令す
るものであるが、スイッチ等の断続操作に応じてこれら
の指令をするように構成してもよい。
軸９回りの回動角を指令する起伏用操作杆２０と撮影装
置４の移動距離を指令する移動用操作杆２１で指令され
た値によって、マスター側の移動装置１及びスレーブ側
の移動装置２を作動制御する回路である。なお、本例は
これら操作杆２０．２１の傾斜角で前記検査ベッド３の
本体７の回動角及び前記撮影装置４の移動距離を指令す
るものであるが、スイッチ等の断続操作に応じてこれら
の指令をするように構成してもよい。
制御の中心はＣＰＵ２２であり、このＣＰＵ２２は、マ
スター側の移動装置１のＸ′軸方向の移動を制御するサ
ーボ系２７及びスレーブ側の移動装置２のＸ軸、Ｚ軸、
θ軸方向の移動を制御するサーボ系２４〜２６に対する
駆動指令値を出力する。
スター側の移動装置１のＸ′軸方向の移動を制御するサ
ーボ系２７及びスレーブ側の移動装置２のＸ軸、Ｚ軸、
θ軸方向の移動を制御するサーボ系２４〜２６に対する
駆動指令値を出力する。
符号２３はプログラムが格納されたＲＯＭ、２９はＲＡ
Ｍ、２８は入出力インターフェース回路を示している。
Ｍ、２８は入出力インターフェース回路を示している。
なお、本例では、Ｘ、Ｚ、 θ、Ｘ′軸方向の移動を
制御するサーボ系２４，２５．２６゜２７は同一構成で
ある。今、Ｘ軸方向のサーボ制御系２４を例にとると、
このサーボ制御系２４は、Ｘ軸モータ２４ａと、該Ｘ軸
モータ２４ａの回転軸に機械的に連結されたＸ軸エンコ
ーダ２４ｂと、Ｘ軸サーボ回路２４ｃによって構成され
ている。
制御するサーボ系２４，２５．２６゜２７は同一構成で
ある。今、Ｘ軸方向のサーボ制御系２４を例にとると、
このサーボ制御系２４は、Ｘ軸モータ２４ａと、該Ｘ軸
モータ２４ａの回転軸に機械的に連結されたＸ軸エンコ
ーダ２４ｂと、Ｘ軸サーボ回路２４ｃによって構成され
ている。
このＸ軸サーボ回路２４ｃは、前記ＣＰＵ２２から指令
されるＸ軸方向の駆動指令情報とＸ軸エンコーダ２４ｂ
で検出される現在の駆動情報を比較し、比較結果に基づ
いてＸ軸モータ２４ａを位置フィードバック制御し、ま
た、図示しないタコメータの検出値をもとに速度フィー
ドバック制御を行う回路である。なお、前記エンコーダ
２４ｂはインクリメンタル型でもアブソリュート型のも
のでもよい。図面上で、Ｘ軸モータ２４ａとＸ軸エンコ
ーダ２４ｂとを結ぶ破線は機械的結合を示している。
されるＸ軸方向の駆動指令情報とＸ軸エンコーダ２４ｂ
で検出される現在の駆動情報を比較し、比較結果に基づ
いてＸ軸モータ２４ａを位置フィードバック制御し、ま
た、図示しないタコメータの検出値をもとに速度フィー
ドバック制御を行う回路である。なお、前記エンコーダ
２４ｂはインクリメンタル型でもアブソリュート型のも
のでもよい。図面上で、Ｘ軸モータ２４ａとＸ軸エンコ
ーダ２４ｂとを結ぶ破線は機械的結合を示している。
一方、本例ではθ′軸方向の移動は前記ＣＰＵ２２の指
令に基づかず、起伏用操作杆２０の操作に対して直接サ
ーボ制御する構成になされている。
令に基づかず、起伏用操作杆２０の操作に対して直接サ
ーボ制御する構成になされている。
そして、θ′軸モータ２０ｃに連結されたθ′軸エンコ
ーダ２０ｄの出力が前記ＣＰＵ２２に読み込まれる。
ーダ２０ｄの出力が前記ＣＰＵ２２に読み込まれる。
第３図は、上述した制御手順の一例を例示する流れ図で
ある。
ある。
ステップ■で前記起伏用操作杆２０及び移動用操作杆２
１を操作すると、まずステップ■で起伏用操作杆２０の
起伏角に応じた電圧がθ′軸ポテンショメータ２０ａか
らθ′軸サーボ回路２０ｂへ出力され、このθ′軸サー
ボ回路２０ｂの作動によりθ′軸モータ２０ｃが回転制
御され、検査ベッド３の本体７を所定の角度まで回動さ
せる。
１を操作すると、まずステップ■で起伏用操作杆２０の
起伏角に応じた電圧がθ′軸ポテンショメータ２０ａか
らθ′軸サーボ回路２０ｂへ出力され、このθ′軸サー
ボ回路２０ｂの作動によりθ′軸モータ２０ｃが回転制
御され、検査ベッド３の本体７を所定の角度まで回動さ
せる。
このとき、スレーブ側移動装置２のＸ、Ｚ、 θ軸の
サーボ系２４〜２６は追従制御される。
サーボ系２４〜２６は追従制御される。
このθ′軸モータ２０ｃの回転数及び前記移動用操作杆
２１の操作角はそれぞれθ′軸エンコーダ２０ｄ及びＸ
′軸ポテンショメータ２１ａで検出され（ステップ■）
、これらデータは入出力インターフェース回路２８を介
して前記ＲＡＭ２９に格納される。ＣＰＵ２２はこのＲ
ＡＭ２９のデータをもとに、ステップ■でマスター側の
移動装置１の座標系（Ｘ’軸、θ′軸）とスレーブ側の
移動装置２の座標系（Ｘ軸、Ｚ軸、θ軸）間の座標変換
を含めて撮影装置４の姿勢、位置に対して適正なＸ線管
１６の姿勢、位置を得るために、サーボ制御系２４〜２
６のモータ２４ａ〜２６ａに対する駆動指令値を演算し
、この値を入出力インターフェース回路２８を介して各
サーボ回路２４０〜２６ｃへ指令する。この駆動指令値
を受けた各軸（Ｘ、Ｚ、 θ、Ｘ′）のサーボ系は、
ステップ■で各軸サーボ系のモータを動作させ、ステッ
プ■で撮影装置４と一定距離をおいて対向する姿勢位置
にＸ線管１６を位置決めする。
２１の操作角はそれぞれθ′軸エンコーダ２０ｄ及びＸ
′軸ポテンショメータ２１ａで検出され（ステップ■）
、これらデータは入出力インターフェース回路２８を介
して前記ＲＡＭ２９に格納される。ＣＰＵ２２はこのＲ
ＡＭ２９のデータをもとに、ステップ■でマスター側の
移動装置１の座標系（Ｘ’軸、θ′軸）とスレーブ側の
移動装置２の座標系（Ｘ軸、Ｚ軸、θ軸）間の座標変換
を含めて撮影装置４の姿勢、位置に対して適正なＸ線管
１６の姿勢、位置を得るために、サーボ制御系２４〜２
６のモータ２４ａ〜２６ａに対する駆動指令値を演算し
、この値を入出力インターフェース回路２８を介して各
サーボ回路２４０〜２６ｃへ指令する。この駆動指令値
を受けた各軸（Ｘ、Ｚ、 θ、Ｘ′）のサーボ系は、
ステップ■で各軸サーボ系のモータを動作させ、ステッ
プ■で撮影装置４と一定距離をおいて対向する姿勢位置
にＸ線管１６を位置決めする。
しかして、ステップ■で撮影を行い、ステップ■で各方
向からの撮影の終了が確認された時点で終了する。
向からの撮影の終了が確認された時点で終了する。
なお、本例では移動用操作杆２１の操作に対してのみマ
スター側の移動装置１及びスレーブ側の移動装置２が同
時制御されるが、起伏用操作杆２０の操作に対してのみ
同時制御してもよく、また、双方の操作杆２０．２１の
操作に対して同時制御を行うように構成することもでき
る。また、本例の検査ベッド３の本体７は、θ′軸９回
りに回動される場合のみを示したが、本体７自体も描影
装置４と同様にＸ′軸方向に移動できる構成とすること
もできる。さらに、マスター側の移動装置１の移動機構
をＸ軸と直交する方向（Ｙ軸）に設け、スレーブ側の移
動装置２の移動機構をＸ′軸と直交する方向（Ｙ’軸）
に設け、Ｙ′軸の移動に対して追従若しくは同時制御す
るように構成することもできる。
スター側の移動装置１及びスレーブ側の移動装置２が同
時制御されるが、起伏用操作杆２０の操作に対してのみ
同時制御してもよく、また、双方の操作杆２０．２１の
操作に対して同時制御を行うように構成することもでき
る。また、本例の検査ベッド３の本体７は、θ′軸９回
りに回動される場合のみを示したが、本体７自体も描影
装置４と同様にＸ′軸方向に移動できる構成とすること
もできる。さらに、マスター側の移動装置１の移動機構
をＸ軸と直交する方向（Ｙ軸）に設け、スレーブ側の移
動装置２の移動機構をＸ′軸と直交する方向（Ｙ’軸）
に設け、Ｙ′軸の移動に対して追従若しくは同時制御す
るように構成することもできる。
さらに、本例ではマスター側の移動装置１側に撮影装置
４を設け、スレーブ側の移動装置２側にＸ線管１６を設
けているが、これを逆にしてもよい。
４を設け、スレーブ側の移動装置２側にＸ線管１６を設
けているが、これを逆にしてもよい。
（発明の効果）
以上述べたように、本発明によれば、マスター側の移動
装置に対する変位情報によって、マスター側の移動装置
及びスレーブ側の移動装置の双方が同時に移動制御され
る構成であるので、応答性が良く正確な追従を行うこと
ができる。
装置に対する変位情報によって、マスター側の移動装置
及びスレーブ側の移動装置の双方が同時に移動制御され
る構成であるので、応答性が良く正確な追従を行うこと
ができる。
第１図は本発明に係る追従制御システムの適用例を示す
Ｘ線検査装置の斜視図、第２図は同システムの制御系を
示すブロック図、第３図は制御手順の一例を示す流れ図
である。 １・・・マスター側の移動装置 ２・・・スレーブ側の移動装置
Ｘ線検査装置の斜視図、第２図は同システムの制御系を
示すブロック図、第３図は制御手順の一例を示す流れ図
である。 １・・・マスター側の移動装置 ２・・・スレーブ側の移動装置
Claims (1)
- １）マスター側の移動装置とスレーブ側の移動装置とが
分離して配置され、マスター側の移動装置は所定の回転
制御軸回りと該回転制御軸の回転角によって一義的に決
まる移動面方向に沿って移動制御可能になされ、スレー
ブ側の移動装置は回転制御軸、水平移動軸、垂直移動軸
を備え、該スレーブ側の移動装置は前記マスター側の移
動装置の回転制御軸若しくは移動面方向又はこれらの双
方に与えられる変位情報に基づき同時制御されることを
特徴とする追従制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62105937A JP2650680B2 (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 追従制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62105937A JP2650680B2 (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 追従制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63269209A true JPS63269209A (ja) | 1988-11-07 |
| JP2650680B2 JP2650680B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=14420762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62105937A Expired - Lifetime JP2650680B2 (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 追従制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2650680B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0499905U (ja) * | 1991-01-31 | 1992-08-28 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5516397A (en) * | 1978-07-14 | 1980-02-05 | Philips Nv | Xxray inspecting device |
| JPS576641A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-13 | Tokyo Shibaura Electric Co | X-ray photographing apparatus |
| JPS58143645A (ja) * | 1982-02-19 | 1983-08-26 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 間欠受信方式 |
| JPS6053485U (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-15 | 株式会社明電舎 | マスタ−・スレ−ブ形サ−ボマニプレ−タの制御装置 |
| JPS6233944A (ja) * | 1985-08-08 | 1987-02-13 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | マニピユレ−タ用姿勢制御装置 |
-
1987
- 1987-04-27 JP JP62105937A patent/JP2650680B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5516397A (en) * | 1978-07-14 | 1980-02-05 | Philips Nv | Xxray inspecting device |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0499905U (ja) * | 1991-01-31 | 1992-08-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2650680B2 (ja) | 1997-09-03 |
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