本論文では, 複雑な作業にも適用可能なように新しく開発されたマニピュレータの機構と基本制御アルゴリズムについて述べている.このマニピュレータは7自由度の多関節形であり, したがって1自由度の冗長性を有している.各関節は1つないし2つの高性能トルクモータにより直接駆動されている.重力項の影響を除くために, 根元の第1, 第2関節には能動重力補償機構が塔載されている.この機構は重力補償を専用に行うためのモータとトルクセンサにより構成されており, マニピュレータのダイナミック特性を劣化させずに可搬重量を改善することに効果がある.さらに, 各関節のジョィントサーボとして角速度を微分により求める古典制御理論に基づく方式と角速度をオブザーパにより求める最適制御理論に基づく方式の特性の比較を実験により行った.
In this paper we will introduce the hardware and the basic control algorithms of a newly developed manipulator which can be applied to various kinds of complex tasks. It has an articulated configuration with seven degrees of freedom, that is, it has a redundant degree of freedom. Each joint is directly driven by either one or two D.C. torque motors. In order to solve the problem of a gravity effect, the first and the second joints are equipped with an active gravity compensation mechanism which consists of an exclusive actuator and a torque sensor. By introducing this mechanism, the manipulator can hold up to a 5 kg load without causing any deterioration in dynamic characteristics. We have also developed two types of joint servos and compared them with respect to responsiveness and stability.