JPS615302A - マニピユレ−タの制御装置 - Google Patents
マニピユレ−タの制御装置Info
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- JPS615302A JPS615302A JP59124472A JP12447284A JPS615302A JP S615302 A JPS615302 A JP S615302A JP 59124472 A JP59124472 A JP 59124472A JP 12447284 A JP12447284 A JP 12447284A JP S615302 A JPS615302 A JP S615302A
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- Y10S388/90—Specific system operational feature
-
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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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〉
本発明はマニピュレータの安定な動作と高速化とを目的
としたマニピュレータの制御装置に関する。ｊ− 〈従来の技術〉 従来のマニピュレータの制御装置としては、例えば特開
昭５８−１６９２’０３号公報に示されるようなものが
ある。
としたマニピュレータの制御装置に関する。ｊ− 〈従来の技術〉 従来のマニピュレータの制御装置としては、例えば特開
昭５８−１６９２’０３号公報に示されるようなものが
ある。
これは、マニピュレータの動作速度、姿勢に応じたマニ
ピュレータの非線形性を補償するため、マニピュレータ
の動作速度、姿勢により線形状態フィードバンクの制御
ゲインを切換える方式である。
ピュレータの非線形性を補償するため、マニピュレータ
の動作速度、姿勢により線形状態フィードバンクの制御
ゲインを切換える方式である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、従来のマニピュレータの制御装置にあっ
ては、関節駆動のアクチュエータとしてのモータの電流
飽和を直接的に考慮したゲイン切換となっていないため
、環境温度、湿度等により変化する関節軸の摩擦変化、
機械部分の経年変化等により、初期に設定記憶された、
動作状態に応じた切換制御ゲインで制御していると、ア
クチュエータとしてのモータの電流が飽和したり、ある
いはかなりモータパワーに余力を残して制御し、安定な
動作が得られなかったり、あるいは動作の高速化ができ
ないという問題点があった。
ては、関節駆動のアクチュエータとしてのモータの電流
飽和を直接的に考慮したゲイン切換となっていないため
、環境温度、湿度等により変化する関節軸の摩擦変化、
機械部分の経年変化等により、初期に設定記憶された、
動作状態に応じた切換制御ゲインで制御していると、ア
クチュエータとしてのモータの電流が飽和したり、ある
いはかなりモータパワーに余力を残して制御し、安定な
動作が得られなかったり、あるいは動作の高速化ができ
ないという問題点があった。
く問題点を解決するための手段〉
本発明は、上記のような問題点を解決することを目的と
し、この目的を達成する手段として、第１図に示すよう
に、マニピュレータの駆動電流を検出する駆動電流検出
装置と、駆動電流の最大値が飽和電流レベル付近に設定
されたレベル帯に入るようにフィードバックゲインを調
整するゲイン調整装置とを設ける。
し、この目的を達成する手段として、第１図に示すよう
に、マニピュレータの駆動電流を検出する駆動電流検出
装置と、駆動電流の最大値が飽和電流レベル付近に設定
されたレベル帯に入るようにフィードバックゲインを調
整するゲイン調整装置とを設ける。
く作用〉
こうして、マニピュレータの駆動電流を検出し、マニピ
ュレータの１回の繰返し動作ごとの駆動電流の最大値が
飽和電流レベル付近に常にあるようにフィードバックゲ
インを調整し、このフィードバックゲインを用いてマニ
ピュレータを制御スることで、飽和限界近くで動作させ
る。
ュレータの１回の繰返し動作ごとの駆動電流の最大値が
飽和電流レベル付近に常にあるようにフィードバックゲ
インを調整し、このフィードバックゲインを用いてマニ
ピュレータを制御スることで、飽和限界近くで動作させ
る。
〈実施例〉
第２図は本発明の一実施例の制御系全体のブロック図で
ある。
ある。
１は目標パターン発生装置であって、マニピュレータ９
の初期のある姿勢から、最終姿勢での各軸に分解された
関節角の終点目標値ｒに対し、終点に至るまでの時々刻
々の関節軸の目標関節角θｒと目標関節角速度（９ｒの
目標パターンを発生する。
の初期のある姿勢から、最終姿勢での各軸に分解された
関節角の終点目標値ｒに対し、終点に至るまでの時々刻
々の関節軸の目標関節角θｒと目標関節角速度（９ｒの
目標パターンを発生する。
２は目標関節角θｒとマニピュレータ９に付設されたタ
コジェネレータ１１の出力を積分回路１２で処理して検
出した実際の関節角θとの差（位置偏差ｅ）を求める加
減算回路、３は加減算回路２で求めた位置偏差ｅを積分
する積分回路である。
コジェネレータ１１の出力を積分回路１２で処理して検
出した実際の関節角θとの差（位置偏差ｅ）を求める加
減算回路、３は加減算回路２で求めた位置偏差ｅを積分
する積分回路である。
４は目標関節角速度θｒとタコジェネレータ１１で検出
した実際の関節角速度６との差を求める加減算回路であ
る。
した実際の関節角速度６との差を求める加減算回路であ
る。
５は位置偏差の積分値をＦ１倍してサーボ入力の一部を
形成するた・めのゲイン倍装置、６は関節角速度偏差を
に２倍してサーボ入力の一部を形成するためのゲイン倍
装置であり、それらのフィードバックゲインに＋、Ｋｚ
は後述するゲイン調整装置１４の指令により可変となる
。
形成するた・めのゲイン倍装置、６は関節角速度偏差を
に２倍してサーボ入力の一部を形成するためのゲイン倍
装置であり、それらのフィードバックゲインに＋、Ｋｚ
は後述するゲイン調整装置１４の指令により可変となる
。
７は２つのゲイン倍装置５，６の出力を加算する加算回
路であり、これによりサーボ人力Ｕが得られる。
路であり、これによりサーボ人力Ｕが得られる。
８はマニピュレータ９の現在の関節角θ、関節角速度θ
を入力しマニピュレータ９が持つ非線形特性を路線形化
しかつ軸間干渉を弱めるために補償する補償装置であり
、これによりマニピュレータ９への補償制御入力（トル
ク指令）τが得られる。
を入力しマニピュレータ９が持つ非線形特性を路線形化
しかつ軸間干渉を弱めるために補償する補償装置であり
、これによりマニピュレータ９への補償制御入力（トル
ク指令）τが得られる。
１３はマニピュレータ９のアクチュエータであるＤＣモ
ータ１０に流れる電流を検出する電流検出装置、１４は
検出された電流の最大値が飽和電流レベル付近に設定さ
れたレベル帯より上にあるか下にあるか、を判断してゲ
イン倍装置５，６のフィードバックゲインに＋、Ｋｚを
増減し調整するゲイン調整装置である。
ータ１０に流れる電流を検出する電流検出装置、１４は
検出された電流の最大値が飽和電流レベル付近に設定さ
れたレベル帯より上にあるか下にあるか、を判断してゲ
イン倍装置５，６のフィードバックゲインに＋、Ｋｚを
増減し調整するゲイン調整装置である。
次に作用を説明する。
先ず、マニピュレータ９の持つ強い非線形性及び多関節
構造における軸間干渉性を取除（補償装置８の作用につ
いて述べる。
構造における軸間干渉性を取除（補償装置８の作用につ
いて述べる。
よく知られているように、多関節マニピュレータは次の
（１）式の様な非線形性、軸間干渉性を有しており、高
速・高精度な動作を線形フィードバックで実現するには
、これが問題となって（る。
（１）式の様な非線形性、軸間干渉性を有しており、高
速・高精度な動作を線形フィードバックで実現するには
、これが問題となって（る。
Ｊ（θ） ／＋ｆ［（θ、−″）＋Ｖ（θ）６＋ｇ（
θ）＝τ ・・・（１） ここに、θ＝［θ８．・・・θア］’ （θｉ ：各
ジヨイント関節角、ｎ：ジョイント数） τ＝［τ１．・・・τ７］ｔ （τ、：各ジヨイントへ
の駆動トルク） Ｊ（θ）：慣性モーメント行列 ｆ （θ、６）：コリオリ・遠心力項 Ｖ（θ）：各ジヨイントの粘性摩擦 ｇ（θ）：重力項 そこで、例えば次の（２）式のように入力トルクを定め
てやることで、マニピュレータの非線形性。
θ）＝τ ・・・（１） ここに、θ＝［θ８．・・・θア］’ （θｉ ：各
ジヨイント関節角、ｎ：ジョイント数） τ＝［τ１．・・・τ７］ｔ （τ、：各ジヨイントへ
の駆動トルク） Ｊ（θ）：慣性モーメント行列 ｆ （θ、６）：コリオリ・遠心力項 Ｖ（θ）：各ジヨイントの粘性摩擦 ｇ（θ）：重力項 そこで、例えば次の（２）式のように入力トルクを定め
てやることで、マニピュレータの非線形性。
軸間干渉性をある程度取除けて、次の（３）式のように
線形化され、線形フィードバック制御をより効果的に行
うことができる。
線形化され、線形フィードバック制御をより効果的に行
うことができる。
ｆ＝Ｊ （θ）［Ｆ、θ＋Ｆ２汐＋Ｇ＋ｕ］＋ｆ （
θ、汐）＋Ｖ（θ）６十ｇ （θ）・・・（２）ｉ＝ｖ
ｚ ｄ十Ｆ、 θ 十Ｇ ｕ −＋３）ここ
に、Ｆ、、Ｆ２．Ｇは定数行列で、特に干渉性を取除く
ために、Ｆ＋、Ｆｚは対角行列に選んでいる。Ｕは第２
図に示されるようにサーボコントローラの制御入力であ
る。
θ、汐）＋Ｖ（θ）６十ｇ （θ）・・・（２）ｉ＝ｖ
ｚ ｄ十Ｆ、 θ 十Ｇ ｕ −＋３）ここ
に、Ｆ、、Ｆ２．Ｇは定数行列で、特に干渉性を取除く
ために、Ｆ＋、Ｆｚは対角行列に選んでいる。Ｕは第２
図に示されるようにサーボコントローラの制御入力であ
る。
そこで、補償装置８は、マニピュレータ９の諸元値、即
ち、各軸に固定された座標系であられされた各リンクの
重心位置、リンク重量、慣性モーメント、座標係数、リ
ンク座標間の変換行列、ゲインＦ、、Ｆ、、Ｇを記憶し
くていて、マニピュレータ９の関節角θと関節角速度汐
、及びサーボコントローラの制御人力Ｕを入力し、式（
２）を例えばＬｕｈのアルゴリズム（式（１）の形の方
程式を高速で演算することが可能なアルゴリズム）で計
算し、補償制御人力τを定めて、モータ１０に出力する
。
ち、各軸に固定された座標系であられされた各リンクの
重心位置、リンク重量、慣性モーメント、座標係数、リ
ンク座標間の変換行列、ゲインＦ、、Ｆ、、Ｇを記憶し
くていて、マニピュレータ９の関節角θと関節角速度汐
、及びサーボコントローラの制御人力Ｕを入力し、式（
２）を例えばＬｕｈのアルゴリズム（式（１）の形の方
程式を高速で演算することが可能なアルゴリズム）で計
算し、補償制御人力τを定めて、モータ１０に出力する
。
この補償装置８によりマニピュレータ９は路線形化され
、また各軸は略独立として見なすことができる。よって
、以下では各軸を独立にサーボ制御するとし、作用につ
いては、１軸の場合のみ記す。
、また各軸は略独立として見なすことができる。よって
、以下では各軸を独立にサーボ制御するとし、作用につ
いては、１軸の場合のみ記す。
目標パターン発生装置１は、第３図に示されるように、
動作の各軸に換算された始点関節角、終点関節角ｒに対
し時々刻々の目標関節角θｒ及び目標関節角速度１）ｒ
を発生し、サーボ制御系はこれらに追従するよう制御す
る。
動作の各軸に換算された始点関節角、終点関節角ｒに対
し時々刻々の目標関節角θｒ及び目標関節角速度１）ｒ
を発生し、サーボ制御系はこれらに追従するよう制御す
る。
ここで、θｒ、θｒの発生パターンは、マニピュレータ
９の動特性から、設計者が任意に設定するが、例えば、 （Ｓニラプラス変換変数） のような伝達関数の形で与えることが可能である。
９の動特性から、設計者が任意に設定するが、例えば、 （Ｓニラプラス変換変数） のような伝達関数の形で与えることが可能である。
また、サーボ制御系は、例えば積分型最適レギュレータ
の理論から、評価関数 Ｊ＝＝■６：（ｅ２＋λｕ” ） ｄ ｔ −（５
）（ｅ：位置偏差９ λ：調整パラメータ）を最小にす
るよう決定することができる。
の理論から、評価関数 Ｊ＝＝■６：（ｅ２＋λｕ” ） ｄ ｔ −（５
）（ｅ：位置偏差９ λ：調整パラメータ）を最小にす
るよう決定することができる。
これを最小にするＵを求めると（求める経過は、昭晃堂
発行、吉田勝久著「線形システム制御理論」参照）、 となり、両辺を積分して、 となる。
発行、吉田勝久著「線形システム制御理論」参照）、 となり、両辺を積分して、 となる。
ここで、一般的にゲインＫｚ、Ｋｓについては、Ｋ２＝
−に３の関係が知られており、 となる。よって第２図に示されるように、加減算回路２
．積分回路３．加減算回路４．ゲイン倍装置５，６及び
加算回路７を用いて、サーボ制御系が構成される。
−に３の関係が知られており、 となる。よって第２図に示されるように、加減算回路２
．積分回路３．加減算回路４．ゲイン倍装置５，６及び
加算回路７を用いて、サーボ制御系が構成される。
また、ゲイン倍装置５．６のフィードバックゲインに、
、に、は、式（５）を最小にするよう決定することがで
き、ここにλは使用するモータ１０の容量を考慮して電
流飽和が生じないように設計者が定める。
、に、は、式（５）を最小にするよう決定することがで
き、ここにλは使用するモータ１０の容量を考慮して電
流飽和が生じないように設計者が定める。
詳細は省略するが、式（５）を最小にするフィードバッ
クゲインは、 Ｋ＋ ＝Ｃ＋ ／ （ＡＩ ＋λ）。
クゲインは、 Ｋ＋ ＝Ｃ＋ ／ （ＡＩ ＋λ）。
ＫＺ ＝Ｃｚ ／ （Ａｍ ＋λ） ・・・（９）
の形で決めることができ、ＡＩ、Ａ、ｃｌ、ｃｍは、式
（３）のＦ ｌ、 Ｆ ｚ、 Ｇ、及び弐（４）のａｌ
＋ ａＺｒ ｂ＋から定まる定数である。
の形で決めることができ、ＡＩ、Ａ、ｃｌ、ｃｍは、式
（３）のＦ ｌ、 Ｆ ｚ、 Ｇ、及び弐（４）のａｌ
＋ ａＺｒ ｂ＋から定まる定数である。
これらかられかるように、λ→大とするとゲインは小さ
くなり、モータ１０を余裕を持って使用する方向（モー
タ電流小方向）であり、λ−小はその逆となる。
くなり、モータ１０を余裕を持って使用する方向（モー
タ電流小方向）であり、λ−小はその逆となる。
さて、ゲイン調整装置１４は、電流検出装置１３を介し
てモータ１０に流れる電流ｉを常時監視し、モータ１０
に設定された飽和電流レベルＩｍａχを基に設定された
レベル帯（第４図のＩ ｍａｘとＩＭＵの間のレベル帯
）と比較し、１回の作業動作で電流飽和したか否か（モ
ータ電流の最大値ｌ ｉｍａχ １が電流レベル帯から
出たか否か）を判定しく第５図のフローの８１）、飽和
した場合は、前回の作業動作で設定されたλ値をλ＋Δ
λ （Δλは所定値）と増やしくＳ２）、これによりフ
ィードバックゲインに、、に２を小さくＬ（Ｓ５）、次
回の作業動作で電流飽和しない方向にしてやる。又、モ
ータ電流が電流レベル帯より常に下にある場合は、λ−
Δλと減らしくＳ３）、これによりフィードバックゲイ
ンに＋、Ｋｚを太きくＬ（Ｓ５）、次回の作業動作でモ
ータ電流の最大値１ｉｍａｘｌが電流レベル帯に入るよ
うにしてやる。ｌｉｍａｘｌが電流レベル帯に入ってい
る場合は、λ値は変更せず（Ｓ４） 、Ｋ、、に２もそ
のままにする。
てモータ１０に流れる電流ｉを常時監視し、モータ１０
に設定された飽和電流レベルＩｍａχを基に設定された
レベル帯（第４図のＩ ｍａｘとＩＭＵの間のレベル帯
）と比較し、１回の作業動作で電流飽和したか否か（モ
ータ電流の最大値ｌ ｉｍａχ １が電流レベル帯から
出たか否か）を判定しく第５図のフローの８１）、飽和
した場合は、前回の作業動作で設定されたλ値をλ＋Δ
λ （Δλは所定値）と増やしくＳ２）、これによりフ
ィードバックゲインに、、に２を小さくＬ（Ｓ５）、次
回の作業動作で電流飽和しない方向にしてやる。又、モ
ータ電流が電流レベル帯より常に下にある場合は、λ−
Δλと減らしくＳ３）、これによりフィードバックゲイ
ンに＋、Ｋｚを太きくＬ（Ｓ５）、次回の作業動作でモ
ータ電流の最大値１ｉｍａｘｌが電流レベル帯に入るよ
うにしてやる。ｌｉｍａｘｌが電流レベル帯に入ってい
る場合は、λ値は変更せず（Ｓ４） 、Ｋ、、に２もそ
のままにする。
以上のフロー（第５図）を繰返し作業ごとに行い、繰返
し作業で生ずるモータ電流の最大値１ｉｍａｘ ｌが
飽和電流レベル近傍のレベル帯に入るように調整する。
し作業で生ずるモータ電流の最大値１ｉｍａｘ ｌが
飽和電流レベル近傍のレベル帯に入るように調整する。
以上の装置はディスクリート回路で構成することも可力
旨であり、またマイクロコンピュータを使用して第６図
のように構成することもできる。
旨であり、またマイクロコンピュータを使用して第６図
のように構成することもできる。
第６図において、２０はマイクロコンピュータ（ＭＰＵ
）であり、図では電源回路５発振回路等は省略した。２
１はＤ／Ａ変換器、２２は電流アンプであり、これらを
介してＤＣモータ１０を駆動する。
）であり、図では電源回路５発振回路等は省略した。２
１はＤ／Ａ変換器、２２は電流アンプであり、これらを
介してＤＣモータ１０を駆動する。
２３はタコジェネレータで、これにより関節角速度を検
出する。２４はカウンタで、これにより関節角を検出す
る。２５は電流検出抵抗、２６はＡ／Ｄ変換器であり、
これらによりモータ１０に流れる電流を検出する。ここ
に、マイクロコンピュータ２０内部で、目標パターン発
生、サーボ制御、ゲイン調整。
出する。２４はカウンタで、これにより関節角を検出す
る。２５は電流検出抵抗、２６はＡ／Ｄ変換器であり、
これらによりモータ１０に流れる電流を検出する。ここ
に、マイクロコンピュータ２０内部で、目標パターン発
生、サーボ制御、ゲイン調整。
非線形・軸間干渉補償等を行う。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明によれば、マニピュレータの
駆動電流を挾出し、その最大電流値が飽和電流レベル近
傍に設けられたレベル帯に入るようにフィードバックゲ
インを調整するようにしたため、マニピュレータの関節
軸の摩擦変化１機械部分の経年変化、アクチュエータ・
モータの動作変化等により、繰返し作業毎に変動する制
御性能変化を抑え、又モータパワーの最大能力を引出す
ことができ、動作高速化もできるという効果が得られる
。
駆動電流を挾出し、その最大電流値が飽和電流レベル近
傍に設けられたレベル帯に入るようにフィードバックゲ
インを調整するようにしたため、マニピュレータの関節
軸の摩擦変化１機械部分の経年変化、アクチュエータ・
モータの動作変化等により、繰返し作業毎に変動する制
御性能変化を抑え、又モータパワーの最大能力を引出す
ことができ、動作高速化もできるという効果が得られる
。
第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示す制御系全体のブロック図、第３図は
関節角及び関節角速度の目標バクーン発生の様子を示す
線図、第４図は１回の作業動作で生じるモータ電流の様
子を示す線図、第５図はゲイン調整のためのフローチャ
ー１−１第６図はマイクロコンピュータのよるハードウ
ェア構成例を示すブロック図である６ １・・・目標パターン発生装置５，６・・・ゲイン倍装
置 ８・・・補償装置 ９・・・マニピュレータ１
０・・・モータ １３・・・電流検出装置 １４・
・・ゲイン調整装置 ２０・・・マイクロコンピュー
タ２５・・・電流検出抵抗 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 第１図
明の一実施例を示す制御系全体のブロック図、第３図は
関節角及び関節角速度の目標バクーン発生の様子を示す
線図、第４図は１回の作業動作で生じるモータ電流の様
子を示す線図、第５図はゲイン調整のためのフローチャ
ー１−１第６図はマイクロコンピュータのよるハードウ
ェア構成例を示すブロック図である６ １・・・目標パターン発生装置５，６・・・ゲイン倍装
置 ８・・・補償装置 ９・・・マニピュレータ１
０・・・モータ １３・・・電流検出装置 １４・
・・ゲイン調整装置 ２０・・・マイクロコンピュー
タ２５・・・電流検出抵抗 特許出願人 日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島 富二雄 第１図
Claims (1)
- 負荷に応じたフィードバックゲインを用いてマニピュレ
ータを制御する装置において、マニピュレータの駆動電
流を検出する駆動電流検出装置と、駆動電流の最大値が
飽和電流レベル付近に設定されたレベル帯に入るように
前記フィードバックゲインを調整するゲイン調整装置と
を設けたことを特徴とするマニピュレータの制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124472A JPS615302A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | マニピユレ−タの制御装置 |
| US06/746,021 US4639652A (en) | 1984-06-19 | 1985-06-18 | Control system for robot manipulator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124472A JPS615302A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | マニピユレ−タの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS615302A true JPS615302A (ja) | 1986-01-11 |
Family
ID=14886358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59124472A Pending JPS615302A (ja) | 1984-06-19 | 1984-06-19 | マニピユレ−タの制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4639652A (ja) |
| JP (1) | JPS615302A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316982A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-23 | 株式会社日立製作所 | 多関節マニピユレ−タの制御装置 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4714400A (en) * | 1986-04-14 | 1987-12-22 | Ibm Corporation | Plural robotic drive |
| US5047700A (en) * | 1988-03-23 | 1991-09-10 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Universal computer control system for motors |
| US5038089A (en) * | 1988-03-23 | 1991-08-06 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Synchronized computational architecture for generalized bilateral control of robot arms |
| US4893066A (en) * | 1988-09-19 | 1990-01-09 | Hewlett-Packard Company | Hybrid sample rate servo motor controller |
| JP2569297B2 (ja) * | 1989-03-10 | 1997-01-08 | 川崎重工業株式会社 | ロボット走行部の駆動装置 |
| US4998051A (en) * | 1989-03-23 | 1991-03-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Adaptive control system |
| JPH02297602A (ja) * | 1989-05-12 | 1990-12-10 | Fanuc Ltd | 非線形項補償を含むスライディングモード制御方式 |
| US5049796A (en) * | 1989-05-17 | 1991-09-17 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Robust high-performance control for robotic manipulators |
| US4969757A (en) * | 1989-09-18 | 1990-11-13 | Honeywell Inc. | Motor torque control |
| US4999553A (en) * | 1989-12-28 | 1991-03-12 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Method and apparatus for configuration control of redundant robots |
| JP2566665B2 (ja) * | 1990-06-27 | 1996-12-25 | 川崎重工業株式会社 | 慣性系におけるロボットの制御装置 |
| US5206570A (en) * | 1991-03-19 | 1993-04-27 | Maxtor Corporation | Actuator servo compensation method |
| JP2820820B2 (ja) * | 1991-11-12 | 1998-11-05 | ファナック株式会社 | サーボモータの制御装置 |
| US5311109A (en) * | 1992-03-31 | 1994-05-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Locomotion control system for legged mobile robot |
| EP1089453B1 (en) * | 1999-09-30 | 2010-11-10 | STMicroelectronics Srl | Level control of the signal produced by a transceiver coupled to a power distribution line |
| US20070257782A1 (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-08 | Drivecam, Inc. | System and Method for Multi-Event Capture |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57121706A (en) * | 1981-01-22 | 1982-07-29 | Agency Of Ind Science & Technol | Adaptive servomechanism to standard model |
| JPS5846413A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | Hitachi Ltd | 電気サ−ボ機構 |
| JPS58169203A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-05 | Fujitsu Ltd | 移動体の適応制御方式 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3855511A (en) * | 1973-07-11 | 1974-12-17 | Mcculloch Corp | Traction motor controller circuit and method |
| US4051423A (en) * | 1976-02-10 | 1977-09-27 | Sperry Rand Corporation | Servo system with feedback signal compensation |
| US4152632A (en) * | 1977-07-13 | 1979-05-01 | Westinghouse Electric Corp. | D.C. motor speed control apparatus having both armature current rate control and zero current deadtime optimized |
| US4284942A (en) * | 1978-01-06 | 1981-08-18 | Lockheed Electronics Co., Inc. | Load driving apparatus |
-
1984
- 1984-06-19 JP JP59124472A patent/JPS615302A/ja active Pending
-
1985
- 1985-06-18 US US06/746,021 patent/US4639652A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57121706A (en) * | 1981-01-22 | 1982-07-29 | Agency Of Ind Science & Technol | Adaptive servomechanism to standard model |
| JPS5846413A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | Hitachi Ltd | 電気サ−ボ機構 |
| JPS58169203A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-05 | Fujitsu Ltd | 移動体の適応制御方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316982A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-23 | 株式会社日立製作所 | 多関節マニピユレ−タの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4639652A (en) | 1987-01-27 |
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