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公開番号2025073146
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-13
出願番号2023183661
出願日2023-10-26
発明の名称リンク機構制御装置
出願人株式会社国際電気通信基礎技術研究所
代理人個人,個人
主分類B25J 19/00 20060101AFI20250502BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】リンク機構が有するリンクに制御信号を送信する際に、その制御信号の電波の指向性を適切に制御できるようにする。
【解決手段】リンク機構制御装置1は、関節で連結された複数のリンク11を有するリンク機構10と、リンク11に設けられたリンク側通信部21、及び制御信号に応じて関節の角度を変更させると共に、関節の変更後の角度情報を送信する関節制御部22を有するリンク側制御部20と、基地側通信部30と、基地側通信部30を介して、リンク側制御部20に関節の角度の変更を指示する制御信号を送信すると共に、関節の変更後の角度情報を受信する全体制御部40とを備え、全体制御部40は、制御信号を送信する場合に、リンク側制御部20から受信した関節の変更後の角度情報を用いて特定したリンク側通信部21の位置に電波が送信されるように、基地側通信部30の指向性を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
駆動手段によって駆動される関節によって連結された複数のリンクを有するリンク機構と、
前記複数のリンクのうち１以上のリンクにそれぞれ設けられた、電波を送受信するためのリンク側通信部、及び当該リンク側通信部を介して受信した制御信号に応じて関節の角度を変更させると共に、当該リンク側通信部を介して関節の変更後の角度情報を送信する関節制御部を有する１以上のリンク側制御部と、
前記１以上のリンク側通信部と電波を送受信するための１以上の基地側通信部と、
前記１以上の基地側通信部を介して、前記１以上のリンク側制御部のそれぞれに関節の角度の変更を指示する制御信号を送信すると共に、前記リンク機構の関節の変更後の角度情報を受信する全体制御部と、を備え、
前記全体制御部は、制御信号を送信する場合に、前記リンク側制御部から受信した関節の変更後の角度情報を用いて特定した前記リンク側通信部の位置に電波が送信されるように、前記基地側通信部の指向性を制御する、リンク機構制御装置。
続きを表示（約 570 文字）【請求項２】
前記関節制御部は、前記全体制御部から受信した制御信号に応じて変更させた関節の角度が、当該制御信号によって指示された角度と異なる場合にのみ、当該関節の変更後の角度情報を、前記リンク側通信部を介して前記全体制御部に送信する、請求項１記載のリンク機構制御装置。
【請求項３】
前記全体制御部は、前記基地側通信部と、制御信号の送信先である前記リンク側通信部とが見通しで通信できない場合に、当該基地側通信部から放射された電波の反射波が当該リンク側通信部で受信されるように前記基地側通信部の指向性を制御する、請求項１記載のリンク機構制御装置。
【請求項４】
前記全体制御部は、ある前記関節制御部に制御信号を送信する場合に、当該関節制御部が角度を変更させる関節以外の関節の現在の角度情報を含む制御信号を送信し、
前記リンク側制御部の関節制御部は、前記全体制御部から送信された制御信号に基づいて角度を変更させた関節の変更後の角度情報を送信する場合に、当該制御信号に含まれる各関節の現在の角度情報を用いて特定した当該リンク側制御部のリンク側通信部の位置から前記基地側通信部の位置に電波が送信されるように、当該リンク側通信部の指向性を制御する、請求項１から請求項３のいずれか記載のリンク機構制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リンク機構を制御するリンク機構制御装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ロボットアームなどの複数のリンクが関節によって連結されたリンク機構において、制御用の配線を低減させるため、制御信号を無線で送受信することによって、リンク機構の関節を駆動させることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１５１６７５号公報
特開２０２２－０５５６８３号公報
特開２０１６－０４６６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リンク機構が有するリンクに制御信号を無線で送信する際に、ミリ波などの波長の短い電波を用いる場合には、利得を確保するため、指向性ビームを形成することが考えられる。しかしながら、外力や他の要因によって、制御信号によって指示されたように関節の角度が変更されなかった場合には、制御信号を送信する側の認識しているリンク側の通信部の位置と、リンク側の通信部の実際の位置とに差が生じることになり、それ以降の制御信号の適切な送受信を実現できないことになる。ここで、制御信号によって指示されたように関節の角度が変更されない要因は特に限定されないが、例えば、次のような要因を挙げることができる。
【０００５】
（１）許容トルクを上回るトルクが必要になった場合。一例として、想定以上に重い搬送対象物をリンク機構によって搬送する場合に、許容トルクを上回るトルクが必要となった関節において、目的とする角度に変更できないことがある。この場合には、制御信号によって指示された角度と、関節の変更後の実際の角度とに差が生じることになる。
【０００６】
（２）動作に必要である電力が十分に供給されなかった場合。一例として、ある関節を駆動するモータに十分な電力が供給されず、その結果として、その関節を目的とする角度に変更できないことがある。この場合にも、制御信号によって指示された角度と、関節の変更後の実際の角度とに差が生じることになる。
【０００７】
（３）関節を駆動するモータの制御フローが不安定なモードに入った場合。一例として、ある関節を駆動するモータが振動するなどのように、不安定なモードになった場合には、その関節を目的とする角度に変更できないことがある。この場合にも、制御信号によって指示された角度と、関節の変更後の実際の角度とに差が生じることになる。
【０００８】
（４）安全装置等によって緊急停止した場合。一例として、リンク機構と周辺設備等との物理的な干渉が検出され、それに応じて安全装置等によってリンク機構が緊急停止された場合にも、関節を目的とする角度に変更できないことになる。この場合にも、制御信号によって指示された角度と、関節の変更後の実際の角度とに差が生じることになる。
【０００９】
なお、上記特許文献２，３に記載されているように、無線技術を用いて移動無線装置や端末局の位置を推定することが行われている。したがって、それらと同様にして、リンク側の通信部の位置を推定することも考えられるが、上記特許文献２に記載された方法をミリ波などの波長の短い電波での通信に適用する場合には、ビームを走査する必要があり、それに応じて時間が余分にかかるという問題がある。また、上記特許文献３に記載された方法をリンク機構が有するリンクに設けられた通信部の位置を推定するために用いる場合には、フィンガープリントが、リンク機構の形状やリンク機構の先端のハンド部が保持している物体などに依存するため、フィンガープリントを用いて適切に位置を特定できない可能性があるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、リンク機構が有するリンク側の通信部に電波を送信する際に、仮に制御信号によって指示されたように関節の角度が変更されていなかったとしても、目的とするリンク側の通信部に電波が適切に送信されるように電波の指向性を制御することができるリンク機構制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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