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1. 发明授权

US06253120B1 Position and/or force controlling apparatus using sliding mode decoupling control 失效
标题翻译：使用滑动模式解耦控制的位置和/或力控制装置
公开(公告)号：US06253120B1
公开(公告)日：2001-06-26
申请号：US09067842
申请日：1998-04-27
申请人： Akira Shimada , Yoshinobu Ohtachi , Tsutomu Mita
发明人： Akira Shimada , Yoshinobu Ohtachi , Tsutomu Mita
IPC分类号： G05B1500
CPC分类号： G05B19/19 , B24B27/04 , B25J9/1646 , B25J11/0065 , G05B13/047 , G05B2219/39224 , G05B2219/39322 , G05B2219/39341 , G05B2219/42353 , Y02P90/265
摘要： An interacting term existing in a control system is decoupled on the basis of a regular condition of a decoupling matrix. Then, an hyperplane &sgr; which has been obtained to satisfy the Lyapunov stability condition is designed. A control quantity is converged along the hyperplane &sgr;. In this case, even if the uncertainty is generated in a C matrix for connecting a state variable x(t) and an output y(t) of an object to be controlled, it is possible to converge the control quantity while always satisfying the Lyapunov stability condition. A non-linear input gain ki (x,t) used in the control system is designed to be greater than a predetermined value when there is no uncertainty in the C matrix to satisfy the Lyapunov stability condition. Also, a control input signal based upon the sliding mode decoupling control is converted to an articulation torque by a Jacobian. Also, for the control input signal, reverse dynamics of non-linear force are added thereto.
摘要翻译：存在于控制系统中的交互项目是基于去耦矩阵的规则条件去耦合的。然后，设计了已经获得满足Lyapunov稳定条件的超平面sigma。控制量沿着超平面sigma收敛。在这种情况下，即使在用于连接待控制对象的状态变量x（t）和输出y（t）的C矩阵中产生不确定性，也可以收敛控制量，同时始终满足Lyapunov 稳定条件。当在C矩阵中不存在不确定性以满足Lyapunov稳定条件时，在控制系统中使用的非线性输入增益ki（x，t）被设计为大于预定值。此外，基于滑动模式解耦控制的控制输入信号通过雅可比转换为铰接转矩。此外，对于控制输入信号，向其添加非线性力的反向动力学。

2. 发明授权

US06294890B1 Robot controller 失效
标题翻译：机器人控制器
公开(公告)号：US06294890B1
公开(公告)日：2001-09-25
申请号：US09354474
申请日：1999-07-15
申请人： Akira Shimada , Yoshinobu Ohtachi , Tsutomu Mita
发明人： Akira Shimada , Yoshinobu Ohtachi , Tsutomu Mita
IPC分类号： G05B1925
CPC分类号： G05B19/19 , G05B2219/42117 , G05B2219/42123 , G05B2219/42352
摘要： A robot controller is provided which can smoothly switch the mode between a position control in a free space and a position or force control to a contact surface, so that even if the contact surface has an unknown geometric error, the control system mode can be switched without the damage of a contact object and a workpiece and the out-of-control of the robot. The workpiece is moved to approach an estimated contact surface within the free space under a position control. Next, a groping motion is carried out under a position control from the estimated contact surface to an actual contact surface, and switched to a contact motion under a force control at the time point when the detected force value exceeds a certain threshold value. Then, a leaving motion is carried out.
摘要翻译：提供一种机器人控制器，其可以将自由空间中的位置控制和位置或力控制之间的模式平滑地切换到接触表面，使得即使接触表面具有未知的几何误差，也可以切换控制系统模式没有接触物体和工件的损坏以及机器人的失控。在位置控制下，工件被移动以接近自由空间内的估计的接触表面。接下来，在从估计的接触表面到实际接触表面的位置控制下进行探索运动，并且在检测到的力值超过特定阈值的时间点，在力控制下切换到接触运动。然后，进行离开动作。

3. 发明授权

US06275778B1 Location-force target path creator 失效
标题翻译：位置力目标路径创建者
公开(公告)号：US06275778B1
公开(公告)日：2001-08-14
申请号：US09030040
申请日：1998-02-25
申请人： Akira Shimada , Tsutomu Mita
发明人： Akira Shimada , Tsutomu Mita
IPC分类号： G05B1900
CPC分类号： B25J9/1633 , G05B2219/39321 , G05B2219/43025
摘要： A location-force target path creator creates a smooth target path function from target values among values of location, position, force and moment given for a force control system. The target values are set as nodes together with times for which the target values are applied. The nodes are projected onto a time axis having a time region which is divided into a series of time regions. A target path function is calculated for an element motion by applying a boundary condition to each of the time regions.
摘要翻译：位置力目标路径创建者从力控制系统给出的位置，位置，力和力矩的值之间的目标值创建平滑的目标路径函数。将目标值与被应用目标值的时间一起设置为节点。将节点投影到具有被划分成一系列时间区域的时间区域的时间轴上。通过对每个时间区域应用边界条件来计算元素运动的目标路径函数。

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