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1. (WO2019013067) 力制御装置、力制御方法及び力制御プログラム
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国際公開番号: WO/2019/013067 国際出願番号: PCT/JP2018/025338
国際公開日: 17.01.2019 国際出願日: 04.07.2018
IPC:
G05B 17/02 (2006.01)
G 物理学
05
制御;調整
B
制御系または調整系一般;このような系の機能要素;このような系または要素の監視または試験装置
17
系のモデルまたはシミュレータの使用を伴う系
02
電気式
出願人:
国立大学法人九州大学 KYUSHU UNIVERSITY, NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION [JP/JP]; 福岡県福岡市東区箱崎六丁目10番1号 6-10-1, Hakozaki, Higashi-ku, Fukuoka-shi, Fukuoka 8128581, JP
発明者:
菊植 亮 KIKUUWE Ryo; JP
代理人:
平井 安雄 HIRAI Yasuo; JP
優先権情報:
2017-13628312.07.2017JP
発明の名称: (EN) FORCE CONTROL DEVICE, FORCE CONTROL METHOD, AND FORCE CONTROL PROGRAM
(FR) DISPOSITIF DE COMMANDE DE FORCE, PROCÉDÉ DE COMMANDE DE FORCE ET PROGRAMME DE COMMANDE DE FORCE
(JA) 力制御装置、力制御方法及び力制御プログラム
要約:
(EN) Provided is a force control device which, even in cases of torque saturation, reduces misalignment of the positions of a virtual object and a target of control and improves the tracking ability while improving stability, by using an algebraic loop to feedback the position of the virtual object. The force control device is equipped with a position detector for detecting the position of the target of control, a force sensor 11 for detecting the force with which the target of control makes contact with an object, a movement mechanism 41 for holding the target of control in a manner enabling movement, a drive device 42 having a motor which uses a torque command value as an input to operate the movement mechanism 41, and a computation device 40 for determining the torque command value. The computation device 40 stores a virtual object 12 having prescribed dynamic characteristics and a position controller 13, calculates the position of the virtual object 12 at the next time point at which simulation and calculation is performed for the motion of the virtual object 12 when a target force to be exerted on the target of control and a measurement value from the force sensor 11 are applied to the virtual object 12, obtains the torque calculated when said position is provided to the position controller 13 as the target position for the next time point, and in cases in which said torque is outside a preset specified range, determines the position of the virtual object 12 at the next time point using an algebraic loop on the basis of said torque and a boundary value of said specified range.
(FR) La présente invention concerne un dispositif de commande de force qui, même dans des cas de saturation de couple, réduit le désalignement des positions d'un objet virtuel et d'une cible de commande et améliore la capacité de suivi tout en améliorant la stabilité, à l'aide d'une boucle algébrique pour renvoyer la position de l'objet virtuel. Le dispositif de commande de force est équipé d'un détecteur de position pour détecter la position de la cible de commande, d'un capteur de force 11 pour détecter la force avec laquelle la cible de commande entre en contact avec un objet, d'un mécanisme de mouvement 41 pour tenir la cible de commande d'une manière permettant un mouvement, d'un dispositif d'entraînement 42 doté d'un moteur qui utilise une valeur de commande de couple en tant qu'entrée pour actionner le mécanisme de mouvement 41, et d'un dispositif de calcul 40 pour déterminer la valeur de commande de couple. Le dispositif de calcul 40 stocke un objet virtuel 12 ayant des caractéristiques dynamiques prescrites et un élément de commande de position 13, calcule la position de l'objet virtuel 12 au prochain instant auquel une simulation et un calcul sont réalisés pour le déplacement de l'objet virtuel 12 lorsqu'une force cible à exercer sur la cible de commande et une valeur de mesure provenant du capteur de force 11 sont appliquées à l'objet virtuel 12, obtient le couple calculé lorsque ladite position est fournie à l'élément de commande de position 13 en tant que position cible pour le prochain instant, et, dans des cas dans lesquels ledit couple est en dehors d'une plage spécifiée prédéfinie, détermine la position de l'objet virtuel 12 au prochain instant à l'aide d'une boucle algébrique sur la base dudit couple et d'une valeur limite de ladite plage spécifiée.
(JA) トルク飽和した場合であっても、代数ループを用いて仮想物体の位置をフィード バックすることで、仮想物体と制御対象との位置ずれを低減し、追従性を向上させつつ安定性を向上させる力制御装置等を提供する。 制御対象の位置を検出する位置検出器と、制御対象が物体と接触する力を検出する力センサ11と、制御対象を移動可能に保持する移動機構41と、トルク指令値を入力として移動機構41を動作させるモータを有する駆動装置42と、トルク指令値を決定する演算装置40とを備え、演算装置40が、所定の動特性を有する仮想物体12、及び位置制御器13を保持しており、制御対象に加える目標力、及び力センサ11の測定値を仮想物体12に与えた場合の運動をシミュレートして算出される次の時刻の位置を算出し、当該位置を位置制御器13に次の時刻における目標位置として与えたときに算出されるトルクを求め、当該トルクが予め設定された所定の範囲外にある場合は、当該所定の範囲の境界値及び前記トルクに基づいて代数ループを用いて、仮想物体12の次の時刻における位置が定められるものである。
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指定国: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW
アフリカ広域知的所有権機関(ARIPO) (BW, GH, GM, KE, LR, LS, MW, MZ, NA, RW, SD, SL, ST, SZ, TZ, UG, ZM, ZW)
ユーラシア特許庁(EAPO) (AM, AZ, BY, KG, KZ, RU, TJ, TM)
欧州特許庁(EPO) (AL, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, MK, MT, NL, NO, PL, PT, RO, RS, SE, SI, SK, SM, TR)
アフリカ知的所有権機関(OAPI) (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG)
国際公開言語: 日本語 (JA)
国際出願言語: 日本語 (JA)