WO2012081197A1 - 弾性体アクチュエータ駆動機構の制御装置及び制御方法、並びに、制御プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
弾性体アクチュエータの出力を計測する出力計測手段が異常であるか否かを判断する異常判断手段と、
上記出力計測手段が正常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記出力計測手段からの出力を利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う正常時動作制御手段と、
上記出力計測手段が異常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記内部状態モデルを利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う異常時動作制御手段と、
上記異常判断手段が上記出力計測手段は正常であると判断したときには上記正常時動作制御手段を動作させる一方、上記異常判断手段が上記出力計測手段は異常であると判断したときには上記正常時動作制御手段から上記異常時動作制御手段へ切り替えて上記異常時動作制御手段を動作させる制御手段とを備え、
上記正常時動作制御手段は、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を出力する第1目標出力手段と、
上記目標出力手段の出力と上記出力計測手段からの出力とを利用して目標関節トルクを算出するトルク制御手段と、を備えて、上記正常時動作制御手段は、上記トルク制御手段で算出された上記目標関節トルクに基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行い、
さらに、上記異常時動作制御手段は、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を出力する第2目標出力手段と、
上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値と上記内部状態モデルとを利用して上記弾性体アクチュエータの目標内部状態情報を取得する目標内部状態情報取得手段とを備えて、上記異常時動作制御手段は、上記弾性体アクチュエータの出力の計測結果を用いずに、上記目標内部状態情報取得手段で取得された上記目標内部状態情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う、弾性体アクチュエータ駆動機構の制御装置を提供する。
弾性体アクチュエータの出力を計測する出力計測手段が異常であるか否かを異常判断手段で判断し、
上記出力計測手段が正常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記出力計測手段からの出力を利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を正常時動作制御手段で行う一方、
上記出力計測手段が異常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記内部状態モデルを利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を異常時動作制御手段で行うとともに、
上記異常判断手段が上記出力計測手段は正常であると判断したときには上記正常時動作制御手段を制御手段で動作させる一方、上記異常判断手段が上記出力計測手段は異常であると判断したときには上記正常時動作制御手段から上記異常時動作制御手段へ切り替えて上記異常時動作制御手段を上記制御手段で動作させ、
上記正常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第1目標出力手段で出力し、
上記目標出力手段の出力と上記出力計測手段からの出力とを利用して目標関節トルクをトルク制御手段で算出し、上記トルク制御手段で算出された上記目標関節トルクに基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う一方、
さらに、上記異常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第2目標出力手段で出力し、
上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値と上記内部状態モデルとを利用して上記弾性体アクチュエータの目標内部状態情報を目標内部状態情報取得手段で取得し、上記弾性体アクチュエータの出力の計測結果を用いずに、上記目標内部状態情報取得手段で取得された上記目標内部状態情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う、弾性体アクチュエータ駆動機構の制御方法を提供する。
弾性体アクチュエータの出力を計測する出力計測手段が異常であるか否かを異常判断手段で判断する機能と、
上記出力計測手段が正常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記出力計測手段からの出力を利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を正常時動作制御手段で行う機能と、
上記出力計測手段が異常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記内部状態モデルを利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を異常時動作制御手段で行う機能と、
上記異常判断手段が上記出力計測手段は正常であると判断したときには上記正常時動作制御手段を制御手段で動作させる一方、上記異常判断手段が上記出力計測手段は異常であると判断したときには上記正常時動作制御手段から上記異常時動作制御手段へ切り替えて上記異常時動作制御手段を上記制御手段で動作させる機能とを備え、
上記正常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第1目標出力手段で出力する機能と、
上記目標出力手段の出力と上記出力計測手段からの出力とを利用して目標関節トルクをトルク制御手段で算出し、上記トルク制御手段で算出された上記目標関節トルクに基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う機能とを備える一方、
さらに、上記異常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第2目標出力手段で出力する機能と、
上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値と上記内部状態モデルとを利用して上記弾性体アクチュエータの目標内部状態情報を目標内部状態情報取得手段で取得し、上記弾性体アクチュエータの出力の計測結果を用いずに、上記目標内部状態情報取得手段で取得された上記目標内部状態情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う機能と
をコンピュータに実現させるための、弾性体アクチュエータ駆動機構の制御プログラムを提供する。
弾性体アクチュエータの出力を計測する出力計測手段が異常であるか否かを判断する異常判断手段と、
上記出力計測手段が正常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記出力計測手段からの出力を利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う正常時動作制御手段と、
上記出力計測手段が異常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記内部状態モデルを利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う異常時動作制御手段と、
上記異常判断手段が上記出力計測手段は正常であると判断したときには上記正常時動作制御手段を動作させる一方、上記異常判断手段が上記出力計測手段は異常であると判断したときには上記正常時動作制御手段から上記異常時動作制御手段へ切り替えて上記異常時動作制御手段を動作させる制御手段とを備え、
上記正常時動作制御手段は、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を出力する第1目標出力手段と、
上記目標出力手段の出力と上記出力計測手段からの出力とを利用して目標関節トルクを算出するトルク制御手段と、を備えて、上記正常時動作制御手段は、上記トルク制御手段で算出された上記目標関節トルクに基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行い、
さらに、上記異常時動作制御手段は、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を出力する第2目標出力手段と、
上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値と上記内部状態モデルとを利用して上記弾性体アクチュエータの目標内部状態情報を取得する目標内部状態情報取得手段とを備えて、上記異常時動作制御手段は、上記弾性体アクチュエータの出力の計測結果を用いずに、上記目標内部状態情報取得手段で取得された上記目標内部状態情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う、弾性体アクチュエータ駆動機構の制御装置を提供する。
上記内部状態モデルと上記弾性体アクチュエータの内部状態の情報とから上記弾性体アクチュエータの出力を推定する出力推定部と、
上記出力推定部で推定された上記弾性体アクチュエータの出力と上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値とから目標内部状態情報を算出する第2目標内部状態情報算出手段とを備えており、
上記出力推定部で推定された上記弾性体アクチュエータの出力を利用して算出された上記目標内部状態の情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う第1の態様に記載の制御装置を提供する。
弾性体アクチュエータの出力を計測する出力計測手段が異常であるか否かを異常判断手段で判断し、
上記出力計測手段が正常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記出力計測手段からの出力を利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を正常時動作制御手段で行う一方、
上記出力計測手段が異常であると上記異常判断手段により判断したときに、内部状態モデルを利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を異常時動作制御手段で行うとともに、
上記異常判断手段が上記出力計測手段は正常であると判断したときには上記正常時動作制御手段を制御手段で動作させる一方、上記異常判断手段が上記出力計測手段は異常であると判断したときには上記正常時動作制御手段から上記異常時動作制御手段へ切り替えて上記異常時動作制御手段を上記制御手段で動作させ、
上記正常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第1目標出力手段で出力し、
上記目標出力手段の出力と上記出力計測手段からの出力とを利用して目標関節トルクをトルク制御手段で算出し、上記トルク制御手段で算出された上記目標関節トルクに基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う一方、
さらに、上記異常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第2目標出力手段で出力し、
上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値と上記内部状態モデルとを利用して上記弾性体アクチュエータの目標内部状態情報を目標内部状態情報取得手段で取得し、上記弾性体アクチュエータの出力の計測結果を用いずに、上記目標内部状態情報取得手段で取得された上記目標内部状態情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う、弾性体アクチュエータ駆動機構の制御方法を提供する。
弾性体アクチュエータの出力を計測する出力計測手段が異常であるか否かを異常判断手段で判断する機能と、
上記出力計測手段が正常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記出力計測手段からの出力を利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を正常時動作制御手段で行う機能と、
上記出力計測手段が異常であると上記異常判断手段により判断したときに、内部状態モデルを利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を異常時動作制御手段で行う機能と、
上記異常判断手段が上記出力計測手段は正常であると判断したときには上記正常時動作制御手段を制御手段で動作させる一方、上記異常判断手段が上記出力計測手段は異常であると判断したときには上記正常時動作制御手段から上記異常時動作制御手段へ切り替えて上記異常時動作制御手段を上記制御手段で動作させる機能とを備え、
上記正常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第1目標出力手段で出力する機能と、
上記目標出力手段の出力と上記出力計測手段からの出力とを利用して目標関節トルクをトルク制御手段で算出し、上記トルク制御手段で算出された上記目標関節トルクに基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う機能とを備える一方、
さらに、上記異常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第2目標出力手段で出力する機能と、
上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値と上記内部状態モデルとを利用して上記弾性体アクチュエータの目標内部状態情報を目標内部状態情報取得手段で取得し、上記弾性体アクチュエータの出力の計測結果を用いずに、上記目標内部状態情報取得手段で取得された上記目標内部状態情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う機能と
をコンピュータに実現させるための、弾性体アクチュエータ駆動機構の制御プログラムを提供する。
第1実施形態の弾性体アクチュエータ駆動機構10の制御装置30の具体的な構成の一例について説明を行う。
本発明の第2実施形態の弾性体アクチュエータ駆動機構10の制御装置30の具体的な構成の一例について説明を行う。
Claims (8)
- 弾性体アクチュエータ駆動機構の制御装置であって、
弾性体アクチュエータの出力を計測する出力計測手段が異常であるか否かを判断する異常判断手段と、
上記出力計測手段が正常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記出力計測手段からの出力を利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う正常時動作制御手段と、
上記出力計測手段が異常であると上記異常判断手段により判断したときに、内部状態モデルを利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う異常時動作制御手段と、
上記異常判断手段が上記出力計測手段は正常であると判断したときには上記正常時動作制御手段を動作させる一方、上記異常判断手段が上記出力計測手段は異常であると判断したときには上記正常時動作制御手段から上記異常時動作制御手段へ切り替えて上記異常時動作制御手段を動作させる制御部とを備え、
上記正常時動作制御手段は、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を出力する第1目標出力手段と、
上記目標出力手段の出力と上記出力計測手段からの出力とを利用して目標関節トルクを算出するトルク制御手段と、を備えて、上記正常時動作制御手段は、上記トルク制御手段で算出された上記目標関節トルクに基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行い、
さらに、上記異常時動作制御手段は、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を出力する第2目標出力手段と、
上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値と上記内部状態モデルとを利用して上記弾性体アクチュエータの目標内部状態情報を取得する目標内部状態情報取得手段とを備えて、上記異常時動作制御手段は、上記弾性体アクチュエータの出力の計測結果を用いずに、上記目標内部状態情報取得手段で取得された上記目標内部状態情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う、弾性体アクチュエータ駆動機構の制御装置。 - 上記異常時動作制御手段の上記目標内部状態情報取得手段は、上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値と上記内部状態モデルとを利用して目標内部状態の情報を算出する第1目標内部状態算出手段を備えており、上記目標内部状態算出手段で算出された上記目標内部状態の情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う請求項1に記載の制御装置。
- 上記異常時動作制御手段の上記目標内部状態情報取得手段は、
上記内部状態モデルと上記弾性体アクチュエータの内部状態の情報とから上記弾性体アクチュエータの出力を推定する出力推定部と、
上記出力推定部で推定された上記弾性体アクチュエータの出力と上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値とから目標内部状態情報を算出する第2目標内部状態情報算出手段とを備えており、
上記出力推定部で推定された上記弾性体アクチュエータの出力を利用して算出された上記目標内部状態の情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う請求項1に記載の制御装置。 - 前記異常判断手段は、前記出力計測手段からの出力と上記弾性体アクチュエータの内部状態を計測する内部状態計測手段からの内部状態との関係の情報と、上記出力計測手段が正常であるときの内部状態モデルの上記弾性体アクチュエータの出力と上記弾性体アクチュエータの内部状態との関係の情報とを比較して、上記出力計測手段が異常であるか否かを判断する請求項1に記載の制御装置。
- さらに、上記異常時動作制御手段内の上記第2目標出力手段と上記正常時動作制御手段内の上記第1目標出力手段は、上記弾性体アクチュエータの異なる出力の目標値を出力し、上記異常時動作制御手段が動作するときは、上記弾性体アクチュエータが安全な位置まで動作した後、動作停止するように上記異常時動作制御手段により制御を行う、請求項1~4のいずれか1つに記載の弾性体アクチュエータ駆動機構の制御装置。
- 上記弾性体アクチュエータは流体圧アクチュエータである請求項1~4のいずれか1つに記載の弾性体アクチュエータ駆動機構の制御装置。
- 弾性体アクチュエータ駆動機構の制御方法であって、
弾性体アクチュエータの出力を計測する出力計測手段が異常であるか否かを異常判断手段で判断し、
上記出力計測手段が正常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記出力計測手段からの出力を利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を正常時動作制御手段で行う一方、
上記出力計測手段が異常であると上記異常判断手段により判断したときに、内部状態モデルを利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を異常時動作制御手段で行うとともに、
上記異常判断手段が上記出力計測手段は正常であると判断したときには上記正常時動作制御手段を制御部で動作させる一方、上記異常判断手段が上記出力計測手段は異常であると判断したときには上記正常時動作制御手段から上記異常時動作制御手段へ切り替えて上記異常時動作制御手段を上記制御部で動作させ、
上記正常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第1目標出力手段で出力し、
上記目標出力手段の出力と上記出力計測手段からの出力とを利用して目標関節トルクをトルク制御手段で算出し、上記トルク制御手段で算出された上記目標関節トルクに基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う一方、
さらに、上記異常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第2目標出力手段で出力し、
上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値と上記内部状態モデルとを利用して上記弾性体アクチュエータの目標内部状態情報を目標内部状態情報取得手段で取得し、上記弾性体アクチュエータの出力の計測結果を用いずに、上記目標内部状態情報取得手段で取得された上記目標内部状態情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う、弾性体アクチュエータ駆動機構の制御方法。 - 弾性体アクチュエータ駆動機構の制御プログラムであって、
弾性体アクチュエータの出力を計測する出力計測手段が異常であるか否かを異常判断手段で判断する機能と、
上記出力計測手段が正常であると上記異常判断手段により判断したときに、上記出力計測手段からの出力を利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を正常時動作制御手段で行う機能と、
上記出力計測手段が異常であると上記異常判断手段により判断したときに、内部状態モデルを利用して上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を異常時動作制御手段で行う機能と、
上記異常判断手段が上記出力計測手段は正常であると判断したときには上記正常時動作制御手段を制御部で動作させる一方、上記異常判断手段が上記出力計測手段は異常であると判断したときには上記正常時動作制御手段から上記異常時動作制御手段へ切り替えて上記異常時動作制御手段を上記制御部で動作させる機能とを備え、
上記正常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第1目標出力手段で出力する機能と、
上記目標出力手段の出力と上記出力計測手段からの出力とを利用して目標関節トルクをトルク制御手段で算出し、上記トルク制御手段で算出された上記目標関節トルクに基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行う機能とを備える一方、
さらに、上記異常時動作制御手段が動作するとき、
上記弾性体アクチュエータの出力の目標値を第2目標出力手段で出力する機能と、
上記第2目標出力手段で出力された上記出力の目標値と上記内部状態モデルとを利用して上記弾性体アクチュエータの目標内部状態情報を目標内部状態情報取得手段で取得し、上記弾性体アクチュエータの出力の計測結果を用いずに、上記目標内部状態情報取得手段で取得された上記目標内部状態情報に基づいて上記弾性体アクチュエータ駆動機構の制御動作を行うことにより、上記弾性体アクチュエータが動作を継続するよう制御を行う機能と
をコンピュータに実現させるための、弾性体アクチュエータ駆動機構の制御プログラム。
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