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J-GLOBAL ID:200903055818698180

マニピュレータの選択的外乱補償型ハイブリッド制御装置および制御方法

Inventor:
Applicant, Patent owner:
Agent (1): 鈴江 武彦
Gazette classification:公開公報
Application number (International application number):1994192489
Publication number (International publication number):1996052675
Application date: Aug. 16, 1994
Publication date: Feb. 27, 1996
Summary:
【要約】【目的】本発明は、マニピュレータの精密な動特性モデルが不必要で、先端と外部環境との干渉力の影響を受けにくいマニピュレータの選択的外乱補償型ハイブリッド制御装置を提供することを目的とする。【構成】本発明は、多関節マニピュレータ2の関節角度を入力とする角速度と角加速度の推定部3と、アクチュエータへの関節入力トルク、マニピュレータの推定角加速度および力センサからの力信号を利用してモデル化誤差トルクを外乱トルクとして推定する誤差トルク計算部4と、誤差トルク計算部4の出力を入力としノイズを除去するフィルタ5と、マニピュレータの関節角度とマニピュレータの推定角速度と力信号を入力としてマニピュレータ先端の可動方向に関する位置と拘束方向に関する力を目標軌道に追従させるための指令関節トルクを計算する位置と力のハイブリッド制御部6とを具備して構成する。
Claim (excerpt):
先端の力センサと各関節軸の角度検出装置とアクチュエータを具備する多関節マニピュレータの先端の位置と力に関するハイブリッド制御装置であって、前記多関節マニピュレータの関節角度を入力として角速度と角加速度を出力する角速度と角加速度の推定部と、前記アクチュエータへの関節入力トルク、前記角速度と角加速度の推定部で求められたマニピュレータの推定角加速度および前記力センサからの力信号を利用してモデル化誤差トルクを外乱トルクとして推定する誤差トルク計算部と、前記誤差トルク計算部の出力を入力としノイズを除去するフィルタと、前記多関節マニピュレータの関節角度と前記角速度と角加速度の推定部で求められたマニピュレータの推定角速度と力信号を入力としてマニピュレータ先端の可動方向に関する位置と拘束方向に関する力を目標軌道に追従させるための指令関節トルクを計算する位置と力のハイブリッド制御部とを具備し、前記誤差トルク計算部が、前記マニピュレータの力信号を入力としてマニピュレータの先端が外部環境から拘束を受けている方向の成分を検出する拘束方向成分検出部と、この拘束方向成分検出部からの出力を入力としてこの入力と等価な関節トルクを計算する等価関節トルク計算部と、前記角速度と角加速度の推定部からの出力に慣性行列モデルを掛け合わせる慣性行列モデル乗算部とを有し、この慣性行列モデル乗算部の出力から前記アクチュエータへの関節入力トルクと前記等価関節トルク計算部の出力を減じて外乱トルクとして出力することを特徴とするマニピュレータの選択的外乱補償型ハイブリッド制御装置。
IPC (2):
B25J 9/16 ,  B25J 13/08

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