Circle  6  groups  the  computations  required  to  check  initial  and  terminal  conditions  (e.g.  contact  established  and  destination  reached,  respectively, for  RUB).  Checks,  however,  are  performed  in  circle  1.  Circle  9  computes  the  rotation  matrix  and  the  Jacobian  of the  compliant  frame  with  respect  to  the  base frame  (J(q)).  Circle  8  executes the  force-control  algorithm  to  obtain  u,  yF  and  ~F.  Info  on  current  action_command  is  the  command  identifier  (e.g.  RUB).  A  decomposition of  the  functions of circle 8  is  shown  in  Fig.  6,  whose  clear  rationale  is  given  by  the  force algorithm  scheme of  Fig.  4. 

Thanks  to  this  modular  organization,  changing  (for  instance)  the  force-control  algorithm  is  reflected  in  changes  to  just  one  or  few  circle  functions,  i.e.  a  small  part  with  sharp  boundaries.  The  same  is  true  for changing  the  force sensor,  and  so on.  Impedance  control  and  on-line  path-planning  algorithms,  needed  to  implement  actions  like 

INSERT  and  FOLLOW,  may be  implemented  using  the  same  circles,  introducing  the  proper functions  in  each  circle.  The  overall  controller  AA  therefore  has  the  same  structure,  even  if  the  fimctions  of  each  circle  are  actually  the  logic  sum  of  the  functions  relevant to  each action.

5.  DESIGN OF THE IMPLEMENTATION

ARCHITECTURE

As the  final part of the  case  study,  this  section shows  how  the  fimctional  architecture  proposed  above  may  be  implemented  by  the  extension  of  a  commercial  controller. The specific case of  the  Comau  C3G  9000  controller  is  considered.  The  new  controller  is  named  here  C4G.  The  hardware  modifications  will  be  considered  first,  and  then  a  software  architecture  will  be  proposed.  The  illustrative  example  will  then  focus  on  the  AA  relevant  to  the  RUB  action.  The  proposed  solution  is,  however,  also  suitable  for  implementing the  other actions  defined in  Section  3,  provided  that  the  relevant  additional  software  modules are developed. 

In  the  choice of a  solution,  economic  constraints  are  of  major  concern  when  mass-produced  systems  like  industrial  controllers  are  considered.  Moreover,  taking  into  account  that  applications  requiring  sensor-based control will  likely remain  in  a  minority  for  many  years,  a  modular  solution  featuring  exteroceptive  sensor-based  controls  as  an  add-on  item  to  the  standard  controller  seems  the  most  interesting,  and perhaps  the  only viable,  one.