6-axis Bilateral Control of an Articulated Manipulator Using a Cartesian Master Arm

本論文は, 異構造の6自由度マスタースレーブマニピュレータシステムに関するものである. 異構造のシステムには多くの利点があり, 将来性のある方法と考えられているが, 2つの座標系の間の変換に多くの演算が必要で制御周期が長くなるという困難がある. また, 操縦者に力感覚を与えるための減速機構は操作性を劣化させる効果を持つ. 本論文では, これらの問題を緩和させるために次のような方針でシステムを構成した. (1) マスターアームを直交座標型として演算量を減らし, ハンドルに備えられた力センサを使って関節を力制御した. (2) ハンドの姿勢表現に四元数を使用して, 演算量と通信データ量を削減した. (3) マスターとスレーブとにそれぞれ個別のCPUを用い, 両者をシリアル回線で結合した. このような手段を用いることにより, 良好な操作性が実現できた.