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w88“RTLab”を開発
w88

技術2003年2月25日

株式会社安川電機(取締役社長中山眞)は、多軸ロボット制御のw88「RTLab」を開発いたしました。

近年、2足歩行w88、ファッションw88、エンターテイメントw88など産業用途以外の高機能w88がクローズアップされ、また産業用w88においても更なる高機能化が進んでいます。このような状況の中で、w88を動作させるモーション制御技術の研究・開発は不可欠なものです。また、将来のw88制御技術者の育成のための学習ツールも必要です。

w88「RTLab」は、当社開発研究所におけるロボティクス技術開発の場で使用されてきた多軸w88制御研究用ツールをパッケージ化し、多軸w88の動作制御の研究や学習用途として、容易に取り扱うことができるようにしたものです。特に、w88コントローラの部分にパソコンを採用することにより、オープンな環境での使用を可能としています。また、詳細なw88の動作制御を実現するために、w88の駆動軸であるサーボモータの動作指令プログラムをパソコンから直接作成するようにしています。

通常のw88の動作制御は、使用するw88のティーチングペンダントやオフラインティーチングソフトなどの専用ツールによる動作セットアップにより実行されます。このセットアップでは高度な動作制御を容易に組み込むことができるようにするために、詳細な動作制御は自動的に組み込まれるようになっています。「RTLab」は、これを汎用言語で直接作成することによってw88の動作を制御するようになっているため、詳細な動作制御を含む様々な動作制御プログラムを直接開発することができ、複雑な動作制御の研究・開発や、w88の動作原理の学習に最適なものとなっています。

「RTLab」のマニピュレータに多指ハンドを取り付けた例

１．おもな特長

(1) パソコンからw88の動作制御プログラムを開発することができる、オープンアーキテクチャーを採用しています。パソコンはReal Time Linux*1を搭載した汎用パソコンを使用し、リアルタイム性に優れた制御動作を実現します。
(2) 動作制御プログラムは、パソコンから汎用言語であるC言語で作成し実行させます。w88の動作をサーボモータの動作指令により制御することができるために、詳細な動作制御の開発が可能です。また、プログラムライブラリを準備しており、プログラムの開発も容易です。
(3) 実際のw88を使用せずに、多軸サーボモータを組み込んだモータパネルにより、サーボモータの駆動状況から動作制御プログラムの処理を検証することができます。
(4) w88は、軽量・コンパクト・省エネタイプで実績のある当社製Compact MOTOMANシリーズ MOTOMAN-UPJのマニピュレータを採用しています。このマニピュレータは軽量化設計された6軸垂直多関節タイプで可搬質量は3kgです。また、設置面積はB5サイズ、旋回時の干渉半径はクラス最小ですので、設置スペースをとらず、据え付け、持ち運びが簡単です。さらに、各駆動軸は出力80W以下の小容量サーボモータを使用しており、省電力を実現しています。

2．構　成

「RTLab」は、w88コントローラに相当するパソコンとサーボアンプユニット、小形w88マニピュレータ、さらにw88を使用せずに動作制御の確認・検証ができるモータパネルから構成されます。

(1) パソコン（コントロール用PC）

RTLinux^*1搭載のPC/AT^*1互換機を使用します。

サーボアンプユニットと接続して、w88またはモータパネルを制御します。

サーボアンプユニットとのインターフェイスは、以下のPCIバス接続用ボードを使用します。

エンコーダカウンタボード	PCIバス24bitエンコーダパルスカウンタ
アナログ出力ボード	PCIバス12bit非絶縁出力
デジタル入出力ボード	PCIバス絶縁型入出力

(2) アンプユニット

6軸のサーボアンプを搭載し、コントロール用PCからの指令でw88の動作を制御する装置です。

操作パネル	ブレーキ強制解放SW 非常停止SW 制御電源SW アラームランプ
サーボアンプ	30W×3、80W×3
電源	AC100V入力AC200V出力500W
外形寸法	520mm(W)×516mm(H)×600mm(D)
本体概略質量	46kg

(3) w88マニピュレータ

シンプルな小形6自由度マニピュレータです。

サーボアンプに接続して使用します。

構造	垂直多関節（6自由度）
動作範囲	Maxリーチ：532mm Minリーチ：188mm
主要寸法	ベース高さ：290mm 上腕リンク長：270mm 下腕リンク長：260mm 手首リンク長：90mm
可搬質量	3kg
電源容量	0.5kVA
本体概略質量	25kg
設置方法	床置き、天井つり、壁掛けベースプレート：240mm×170mm