CN100400244C - 机器人遥控系统 - Google Patents

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CN100400244C
CN100400244C CNB038261146A CN03826114A CN100400244C CN 100400244 C CN100400244 C CN 100400244C CN B038261146 A CNB038261146 A CN B038261146A CN 03826114 A CN03826114 A CN 03826114A CN 100400244 C CN100400244 C CN 100400244C
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井野重秋
高本阳一
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Abstract

目的在于提供可遥控机器人装置去进行灵巧的操作与撤除重物操作的机器人遥控系统。机器人遥控装置(1)具有生成机器人装置(2)的控制数据的远程指令装置(4)、输入控制数据进行处理的第一计算机装置。将控制数据发送到与公共线路网(20)连接的基地台(19)的第一移动体通信装置;上述机器人装置(2)具有接收与公共线路网(20)连接的基地台(21)发送来的控制数据的第二移动体通信装置、处理控制数据(1)控制机械装置部(10)的第二计算机装置;机械装置具有由第二计算机装置控制的1~2个大操作臂和1~2个小操作臂的移动系统;第二计算机装置基于机器人装置(2)的控制数据控制这些大、小操作臂与移动系统。

Description

机器人遥控系统技术领域本发明涉及进行以人为救助对象的救助或于危险场所进行修复作 业的目的的,基于机器人遥控装置无线传送来的控制数据,进行机器 人装置遥控的机器人遥控系统。背景技术作为遥控救助用机器人装置的遥控系统,例如有实开平6-68977 号公报中所述的。此公报中所述机器人遥控系统的机器人装置是将救助对象栽于台 架上,在观察电视摄像机拍摄的图象同时,通过遥控的仿效机械手臂 移动救助对象,将其栽于台架上进行救助。但是以往的机器人遥控系统中,用来将救助对象移到台架上的是 进行大致移动的仿效机械手臂,对于需要灵巧的工作或擻除重物时, 就有不能适应的问题。此外,还有不能对应危险场所的精细操作与撒 除重物操作的问趙.对这种机器人遥控系统,要求遥控机器人装置能进行炅巧的操作 和撤除重物的操作,发明内容本发明的目的即在于提供所遥控机器人装置去进行灵巧的搮作与 撤除重物操作的机器人遥控系统,为了解决上述问趙,本发明的机器人遥控系统是具有遥控机器人 的机器人遥控装置与根据遥控装置的数据控制的机器人装塞的机器人遥控系统,此系统包括:机器人遥控装置,它具有生成机審人装置的控制数据的笫 一计算机装置、将控制数据发送到与公共线路网连接的基地台的笫一移动体通信装置;机器人装置;它具有接收与公共线路 网连接的基地台发送来的控制数据的第二移动体通信装里、处理控制 数据控制机械装置部的第二计算机装置;机械装置部,它具有由第二 计算机装置控制的1〜2个大操作臂和1~2个小搮作臂以及移动系统; 所述1〜2个小搮作臂配置在1~2个大搮作臂的内侧;所述第二计算机 装置根据机器人装置的控制数据,控制1~2个大操作臂和1~2个小操 作臂以及移动系统。由此可以获得使遥控机器人装置能进行灵巧动作与撤除重物的机 器人遥控系统。本发明笫1方面的机器人遥控系统是具有遥控机器人的机器人遥 控装置和根据遥控装置的数据控制的机器人装置的机器人遥控系统, 其中:机器人遥控装置具有生成机器人装置的控制数据的远程指令装 置、将控制数据输入进行处理的第一计算机装置、将控制数据发送到 与公共线路网连接的基地台的第一移动体通信装置;机器人装置具有 接收与公用线路网连接的基地台发送来的控制数据的笫二移动体通信 装置、处理控制数据控制机械装置部的第二计算机装置;机械装置部 具有由第二计算机装置控制的i~2个大操作臂和1~2个小操作臂以及 移动系统;所述1〜2个小操作臂配置在1〜2个大操作臂的内側;所述 第二计算机装置则根据机器人装置的控制数据控制i〜2个左操作臂和1〜2个小搮作臂以及移动系统。根据以上结构,由于来自机器人遥控装置的控制数据是通过第一 移动体通信装置传送,作为被控制体的机器人装置至少是即使配置于 日本的任何地方,也能控制此机器人装置,同时由于机器人装置具有 1〜2个大搮作臂和配置在所述1〜2个大操作臂内側的1~2个小操作臂, 配置在所述1~2个小操作臂外側的这1~2个大操作臂可用于进行掀除 重物的工作,而配置在所述1~2个大操作臂内側的这1~2个小搮作臂 则能进行炅巧的操作,故可用于进行迅速的救助活动.这里的大操作臂与小操作臂可根据机器人的用途备设置一对,或 也可设置l个大搮作杆与一对小操作杆,等等.本发明第2方面所述的机器人遥控系统是在第1方面所述的遥控系统中,使此1~2个大操作臂和1〜2个小操作臂分别具有基臂、支臂、 手腕部与指部,根据上述结构,由于具有该1〜2个大操作臂和该1~2个大搮作臂 内配置的1〜2个小操作臂,配置于外侧的大操作臂可进行撤除重物工 作的强有力的工作,而配置于内侧的1〜2个小操作臂则可进行不需强 力的灵巧操作,能用于可靠地进行迅速的救助活动。本发明第3方面的机器人遥控系统是在第l或2方面所述的机器 人遥控系统中,由油压驱动1〜2个大操作臂和移动系统而由电功率驱 动1〜2个小搮作臂。根据上述结构,由于油压驱动的大操作臂能可靠地进行撤除重物 工作的强有力的工作,而电功率驱动的1~2个小操作臂能进行高精度 的灵巧工作,就能用来高精度地和可靠地进行迅速的救助活动。本发明笫4方面的机器人遥控系统是在第1〜3方面中任一方面所 迷的机器人遥控系统中,使该移动系统为油压驱动的辊。根据上述结构,机器人装置即使在凹凸不平的道路和陡峭的坡地 等难以行走的地形上,也能用来进行容易和高速的移动。本发明第5方面的机器人遥控系统是在第1〜4方面中任一方面所 述的机器人遥控系统中,使机器人装置具有由移动系统驱动的移动台 以及在移动台上的机室,而在机室内则具有控制这1〜2个大操作臂和 1~2个小搮作臂以及移动系统的乘车用指令装置,该乘车指令装置具 有切换遥控控制和乘车控制的遥控乘车变换开关。根据上述结构,只切换遥控乘车变换开关,不仅是远地,即使在 能搭乘的所谓机室附近处,也能用于容易地控制机器人装置.本发明笫6方面的机器人遥控系统是在笫1〜5方面中任一方面所 述的机器人遥控系统中,使机械装置部具有将对象物拍摄而变换为困像倌号的多个振像机、将周围发生的声音变换为音頻倌号的多个麦克 风;笫二计算机装置通过笫二移动体通侑装置发送困像倌号与音頻信 号;机器人遍控装置接收笫二移动体通倌装置的发送偉号,将困像偉号于监视器上显示,将音频信号从扬声器作为声音发送出,根据上述结构,即使在远地,由于能通过图像和声音了解机器人 装置的状态,就可用于正确和迅速地控制机器人装置。本发明第7方面的机器人遥控系统是在第1〜6方面中任一方面所 述的机器人遥控系统中,上述远程指令装置包括有:控制上述大操作 臂自由旋转回转的大臂搮作臂、控制上述小操作臂自由旋转回转的小 臂操作臂、设于上述大搮作臂与上述小操作臂上的多个传感器、执行 开闭指令的多个指令开关,且根据多个传感器探测出的旋转转动值与 多个指令开关的开闭生成机器人装置的控制数据.根据上迷结构,若是操作大臂操作臂和小臂操作臂或是开闭指令 开关,则可借助多个传感器与多个指令开关生成机器人装置的控制数 据,于是能用来容易地控制机器人装置,本发明笫8方面的机器人遥控系统是在第5〜7方面中任一方面所 述的机器人遥控系统中,上述乘车指令装置包括有:控制上述大操作 臂自由旋转回转的大臂操作臂、控制上述小操作臂自由旋转回转的小 臂操作臂、设于上述大搮作臂与上述小搮作臂上的多个传感器、执行 开闭指令的多个指令开关,且根据此多个传感器探测出的旋转回转的 值与多个指令开关的开闭,生成机器人装置的控制数椐.根据上迷结构,若是操作大臂搮作臂和小臂操作臂或是开闭指令 开关,則可借助多个传感器与多个指令开关生成机器人装置的控制数 据,于是能用来容易地控制机器人装置。本发明笫9方面的机器人遥控系统是在笫7或8方面所述的机器 人遥控系统中,包括有开闭致动器以固定上述大臂操作臂或对此大臂 搮作臂进行固定解除的大臂操作臂的固定解除指令开关、开闭致动器 以固定上述小臂搮作臂或对此小臂操作臂进行固定解除的小臂操作臂 的固定解除指令开关,上述自由旋转回转的大臂操作臂与上述自由旋 转回转的小臂操作臂,通过具有由致动器驱动的圃盘式摩擦片制动器 的固定机构,取闺定状态或闺定解除状态.通过上迷結构,大臂与小臂的操作臂易取il定状态或圃定解除状态,可用来方便地进行机器人装置控制的操作。 附图说明图l是示明本发明实施形式1的机器人遥控系统的框困。图2是示明构成图l的机器人遥控系统的机器人遥控装置的框困,图3是示明构成图1的机器人遥控系统的机器人装置的框图。图4是示明视听通信系统的框图。图5是示明远程指令装里的框图。图6是示明乘车指令装置的框图。图7是示明马达用驱动装置驱动马达的框图。图8是示明马达用驱动装置驱动马达的框图。图9是示明马达用驱动装置驱动马达的框图。图IO是示明图3的油压伺服岡驱动的气缸等的框困.困11是示明困3的油压伺服阀驱动的气缸等的框围.图12 (a)是示明机器人装置外观的外观结构困。图12 (b)是示明机器人装置外观的外观结构困。图13是示明困1中远程指令装置外观的外观结构图,图14是示明乘车指令装置外观的外观结构。困15是示明困13与14的大臂操作臂的概略结构困。困16是示明困13与14的小臂搮作臂的概略结构图.图17是示明图15中操纵杆部的概略结构困.图18 (a)是示明图16的操纵杆部的概略结构图.困18 (b)是示明困16的搮纵杆部的概略结构图.困19是示明困13与14中脚部搮作盘的概略结构困.困20是示明困15与17所示左大臂操作臂的棋式困。图21是示明困16与18所示左小臂操作臂的模式困.困22是示明机器人装里的大臂(大搮作臂)的棋式田.困23是示明机器人装置的小臂(小操作臂)的棋式田.困24 (a)说明固定困15与17中大臂操作臂以及困16与18的小臂操作臂M测部位置的盘式摩擦片制动器。图24 (b)说明固定图15与17中大臂操作臂以及困16与18的 小臂操作臂各探测部位置的盘式摩擦片制动器。图24 (c)说明固定困15与17中大臂操作臂以及困16与18的小臂搮作臂W测部位置的盘式摩擦片制动器。图25是示明机器人遥控装置中发送作业的流程困。图26是示明机器人遥控装置中接收作业的(反力控制)的流程图。图27是示明机器人装置发送搮作的流程困。图28是示明机器人装置接收搮作的流程困。图29是示明机器人装置接收操作的流程困。图30是示明机器人装置接收搮作的流程困。具体实施方式以下用困1〜30说明本发明的实施形式. (实施形式l)图l是示明本发明实施形式l的机器人遥控系统的框困。 困1中,1为遥控后述的机器人装置2的机器人遥控装置,2为通 过机器人遥控装置1控制同时将图像等发送给机器人遥控装置1的机 器人装置,3为机器人遥控部,3a为收发天线,4为生成远程指令倌 号(控制数据)的远程指令装置,5为具有各种显示装置(在此只例 示l种)的显示装置部,6为具有各种输出装里的输出装里部,7为控 制整个机器人装置的机器人控制部,7a为收发天线,8为生成乘车指 令信号(控制数据)控制后述机械装置部10的乘车指令装置,9a为 具有各种显示装里(这里仅例示1种)的显示装置部,9b为具有各种 输出装置的输出装置部,IO为马达与发动机、气缸等組成的机械装置 部,11为通过控制机器人装置側的摄像机与微音器来控制拍摄困像与 榆入声音的視听遥控部,lla为收发天线,12为监視審组,13为徵音 器,14为扬声器组,15为处理拍樣的困像与输入的声音的視听处理部, 16为摄像机组,17为橄音器组,19与21为后述的移动体通信装置的基地台,20为公共线路网。现在说明取上述结构的机器人遥控系统的工作。从远程指令装置4输出的用于控制机器人装置2的远程指令信号 输入机器人遥控部3,从机器人遥控部3作为格式化控制数据输出. 包含从机器人遥控部3输出的控制数据的电磁波信号通过无线3a、基 地台19、公用线路网20、基地台21、天线7a,作为电磁波信号输入 机器人控制部7,由机器人控制部7将电磁波信号变换为控制数据。 机器人控制部7对应于控制数据控制机器人装置2的机械装置部10。图2是示明构成图1的机器人遥控系统的机器人遥控装置1的框图。图2中,机器人遥控装置1、机器人遥控部3、天线3a、远程指 令装置4、显示装置部5以及输出装置部6与图1中的相同,附以相 同标号,略去其说明.30为构成机器人遥控部3的计算机装置,31为中央处理装置 (CPU), 32a、 32b、 32c、 32d为接口部,33为RAM, 34为ROM, 35为构成机器人遥控部3的移动体通信装置,36为移动体通信卡,37 为PHS电话机,41为构成远程指令装置4的输入装置,42为马达组, 51为构成显示装置部5的状态显示装置,61为控制状态显示装置的控 制器,62为控制马达组42的马达用驱动装置.图3是示明构成困1中机器人遥控系统的机器人装置2,图3中,机器人装置2、机器人控制部7、天线7a、乘车指令装 置8、显示装置9b与图1中的相同,附以同一标号而略去其说明.70为构成机器人控制部7的计算机装置,71为中央处理装置 (CPU), 72a〜72f为接口部,73为RAM, 75为构成机器人控制部7 的移动体通倌装置,76为移动体通倌卡,77为PHS电话机,81为构 成乘车用指令装置8的输入装置,82为马达組,91为构成显示装置部 9a的状态显示装置,92为控制状态显示装里91的控制器,93为控制 马达組82、 101的马达用駔动装置,94为控制油压马达组102、气缸 組103的油压祠脹阀装置,95为控制发动机104的控制器,IOS为发动机104驱动的油压泵,106为发动机95驱动的发电机,107为由发 电机106充电的蓄电池,108为油槽,109为传感器组, 图4是示明视听通信系统的框图。困4中,天线lla、 15a,监视器组12,微音器13,扬声器组14, 摄像机组16,微音器组17,扬声器组18,基地台19、 21以及公共线 路网20与图1的相同,故附以相同标号而略去其说明。22为构成机器人遥控装置1的遥控侧的视听装置,23为构成机器 人装置2的机器人侧视听装置,111、 151为中央处理装置(CPU)、 112、 112a〜112c、 152、 152a〜152c为接口部、113〜153为数据通信, 114、 154为移动体通信装置。在此,CPUlll、接口部112、数据通信卡113与移动体通道装置 114构成视听遥控部11,而CPU151、接口部152、数据通信卡153与 移动体通信装置154构成视听处理部15。图5是示明远程指令装置4的框图。图5中,41为与困2相同的输入装置,42为与困2相同的马达组, 411为传感器组,412为开关组。困6为示明乘车指令装置8的框困。图6中,81为困3相同的输入装置,82为与图3相同的马达组, 811为传感器組,812为开关组,813为对遥控装置1的远程指令装置 4的控制和乘车指令装置8的控制进行转换的远程乘车转换开关.图7~9是示明困3马达用驱动装置93驱动马达的框困。图7~9中,931a〜931h为驱动后述的基臂的基臂马达,932a~932b 为驱动后述支臂的支臂马达,933a〜933f为驱动后述手腕部的手腕部 马达,934a—34b为姆指马达,935a、 935b为食指马达,936a、 936b 为中指马达,937a〜937b为摄像机架台马达.困IO与ll为示明困3的油压伺服阀94装置94駆动的气缸等的 框困.困IO与11中,941a〜941d为驱动后述基臂的基臂马达,94h^42b 为駔动后述支臂的支臂马达,943a~943f为駆动后迷手腕郵的手腕部马达,944a〜944b为手用马达,945a〜945b为展带马达,946为上部机 座马达,947为排土板用气缸。图12 (a) ~ (b)是示明机器人装置2的外观的外观结构困。 图12中,2a为上部机座,2b为履带,120A为大臂,120B为小 臂,120C为排土板,121、 125为基臂,122、 128为支臂,123-129 为手腕部,124〜130为手(手指部),126为气缸,127为活塞杆。结 构要素121〜124构成两个大臂,结构要素125〜130构成小臂。此外, 131为前中央摄像机,132为前左摄像机,133为前右摄像机,134为 后摄像机,135为左大臂摄像机,136为右大臂摄像机,137为小臂摄 像机,138为右小臂摄像机。图13为示明困1中远程指令装置4的外观的外观结构图。 图13中,139为监视器,140为扬声器,141为控制机器人装置2 的大臂120A的大臂操作臂,142为操作机器人装置2的小臂120B的 小臂搮作臂,143为控制移动等的脚部搮作盘,144为控制机器人装置 2中各摄像机131~138的摄像机架台操作棒,145为微音器,146为主 电源。图14为示明乘车指令装置8外观的外观结构困。图14中,161为控制机器人装置2的大臂120A的大臂操作臂, 162为操作机器人装置2的小臂120B的小臂搮作臂,163为控制移动 等的脚部操作盘,164为控制机器人装置2的各摄像机133〜138的架 台的摄像机架台搮作杆,165为微音器,166为主电源,167为转换遥 控与乘车控制的远程乘车转换开关,168为马达,166为扬声器.比较 图13与14可知,远程指令装置4与乘车指令装置8两者的结构除远 程乘车转換开关167外均相同.图15是示明困13〜14中大臂搮作臂141、 161的概略錄构困.困15中,170为基臂上下回转探测部,171为支臂上下回转探测 部,172为搮纵杆部.困16是示明困13、 14中小臂操作臂142、 162的概略结构困.困16中,173为基臂上下回转探测部,174为支臂上下回转棵測部,175为操纵杆部。困17为示明困15的搮纵杆部172的概略结构图, 图17中,176为手腕部旋转探测部,177为手腕上下回转探测部, 178为基臂左右回转指令开关,179为手腕部左右回转指令开关180 为手开闭指令开关。困18 (a)、 (b)为示明图16的操作杆部175的概略结构图。 图18中,181为手腕部X回转探测部,182为手腕部Y转动探测 部,183为基臂旋转探测部,184为基臂左右转动探测部,185为基臂 伸缩指令开关,186为姆指开闭指令开关,187为中指开闭指令开关, 188为食指开闭指令开关,189为手腕部回转探测部。困19是示明图13、 14中脚部操作盘143、 163的概略结构困。 图19中,190为开闭机器人装置2的照明装置(未图示)的照明 指令开关,191为指令通信起动的通信起动指令开关,192为指令机器 人装置全面停动的停动指令开关,193为指令左右前进的左右前进位 移探测传感器,194为指令左右后退的左右后位移探测传感器,195 为使上部机座左右回转的上部机座左右回转位移探测传感器,196为起动图3中发动机104的发动机起动指令开关,197为使排土板120c 上下回转的排土板上下回转指令开关,198为使左右大臂操作臂固定或固定解除的大臂操作臂固定解除指令开关,199为使左右小臂操作 臂142、 162固定或固定解除的小臂操作臂的固定解除指令开关,200a 为开关机器人装置2的扬声器18的扬声器指令开关,200b为开闭机 器人装置2的微音器组17的微音器指令开关。通过操作困13~18所示大、小臂的搮作臂141、 142、 161、 162或 开闭各开关,从机器人遥控装置1的远程指令装置4与乘车指令装置 8,将各种控制数据(包括开、闭指令的控制数据)给予机驀人装置2, 控制机器人装置2的各种臂或手腕操作,此外,通过开闭田19的脚部 搮作盘143、 163的各开关,或通过位移各位移探測器,可把作为开闭 指令或位移指令作为控制数椐给予机器人装置2,控制机器人装置的 移动操作.这类搮作臂的探测传感器或开关示明于表l、 2与3.表1示明左右小臂操作臂142、162,表2示明左右小臂操作臂142、 162与大臂搮作臂141、 161,表3示明左右的大臂操作臂141、 161 和左右覆带26以及上部机座2a与排土板12c,图20是示明困15、 17中所示左大臂搮作臂141、 161。 图20中,基臂上下回转探测部171,支臂上下旋转探测部172, 手腕部回转探测部176,手腕部上下回转指令开关177,基臂左右回转 指令开关178,手腕部左右回转指令开关179与手开闭指令开关180 与图15、 17中的相同。图21为示明图16、 18所示左小臂操作臂142、 162的模式围。 图21中的基臂上下回转探测部174,支臂上下回转探测部175, 手腕部旋转探测部180、手腕部X回转探测部181、手腕部Y回转探 测部182、基臂旋转指令开关183、基臂左右回转指令开关184、基臂 伸缩指令开关185、姆指开闭指令开关186、中指开闭指令开关187 以及食指指令开关188,都与困16、 18中所示的相同。图22是示明机器人装置2的大臂(大作业臂)120A的模式困, 图22中,201为基臂上下回转部,202为支臂上下转动部,203 为手腕部左右转动部,204为手腕部上下转动部,205为手腕部旋转部, 206为手开闭部。图23为示明机器人装置2的小臂(小作业臂)120B的模式困, 图23中,211为基臂上下转动部,212为基臂伸缩部,213为基 臂旋转部,214为支臂上下回转部,215为手腕部X回转部,216为手 腕部Y回转部,217为手腕部旋转部,218为姆指开闭部,219为中指 开闭部,220为食指开闭部,221为基臂左右回转部,图24( a )、 24( b )、 24( c )说明固定困15、 17中大臂操作臂141~161 与困16、18中小臂操作臂142〜162各探测部的位置的盘式摩擦片制动 器,图24 (b)示明致动器开动时,困24 (c)示明致动器关闭时.困24中,222〜223为机架,224为致动器,225为弹黃,226为致 动器224駔动的从困面上看左右移动的圃板部.如困24(b)所示,致动器224开动时(麝磁时),鹏板部226离开机架,盘式摩擦片致动器断开(致动器无效状态)。如豳24(c)所 示,致动器22关闭时(非励磁时),圃板部226压迫制动器222,盘 式摩擦片制动器闭合(制动器有效状态)。通过这样地开闭致动器224 使盘式摩擦片制动器开闭,使各探测部的位置成为固定解除状态或固 定状态。致动器224的开闭根据图19的固定解除指令开关198、 199 进行。下面用困25〜29说明取上述结构的机器人遥控装置1与机器人装 置2的操作。图25是示明机器人遥控装置1中发送作业的流程图。困 26是示明机器人遥控装置1中接收作业(反力控制)的流程图,图27 是示明机器人装置2的发送作业的流程困,图29〜30是示明机器人装 置2的接收作业的流程图,在此,图25、 26示明CPU31的工作,图 27~30示明CPU71的工作。图25中,首先进行从困2所示的移动体通倌装里35与拨号盘的 连接,在PHS拨号盘连接完的信号通过移动体通信卡36,接口部32a 通知CPU31后,CPU31判定可控,并将可控结果显示于显示装置部5 (Sl )。然后CPU31从远程指令装置4输入控制数据(包括旋转角度、 回转角度、指令开关的开闭的控制数据)(S2),将各个控制数据格式 化输出给移动体通信装置35(S3)。步骤S2、 S3的操作重复到输出完 所有的控制数据.再用困26说明机器人遥控装置1的接收作业。困26中,图2所示的CPU31从移动体接收通信装置35读取接收 数据(Sll),基于此接收数据,进行远程指令装置4的搮作臂141、 142的反力控制(S12).再用困27说明机器人装置2的发送搮作.困27中,困3所示的CPU71从传感器组109输入传感器倌号 (S21 ),将此传感器倌号作为格式化传感器数椐输出给移动体通信装 置75 (S22).步緣S21、 S22的操作进行到所有传感器信号处理完 (S23 ),下面用困28〜30说明机器人装置2的接收操作.图28中,首先图3所示的CPU71将从移动体通倌装里75接收的 数据作为各种控制数据读取(S3i),进行採作臂控制(S32)与移动控制(S33)。再用图29说明步骤S32的操作臂控制。图29中,首先图3所示的CPU71判定是否为遥控(S41).当判 定为遥控时,由PHS接收控制数据(S42)。其次由CPU71判定有无 操作禁止(S43),判定有无位置指示(S44),在有操作禁止或无位置 指示时结束处理。在无搮作禁止而有位置指示时,则判定偏差量为正 或负(S45)。偏差量为正时,CPU71相对于马达用驱动装置93与油 压伺服阀94,进行正的指示(马达正转,气缸正向移动)(S46);偏 差量为负时则作相反的指示(马达反转,气缸负向移动)(S47),其次 判定有无速度指示(S48),当有速度指示时即指示与偏差量对应的速 度(S49 )。于步骤S41,当判定不是遥控时,CPU71起动乘车指令装置8 (S50),判定有无搮作禁止(S51),判定有无位置指示(S52),在有 操作禁止或无位置指示时,结束处理。在无操作禁止而有位置指示时, 则进行偏差量为正或负的判定(S53)。偏差量为正时,CPU71相对于 马达用驱动装置93与油压伺服阀94,进行正的指示(马达正转,气 缸正向移动)(S54);偏差量为负时則作相反的指示(马达反转,气缸 负向移动)(S55)。然后判定有无速度指示(S56),在有速度指示时, 指示出与偏差量相对应的速度(S57)。再用困30说明图28所示步骤33的移动控制。困30中,首先由困2所示CPU71判定是否为遥控(S61),当判 定为遥控时,由DHS接收控制数据(S62 ).其次CPU71判定有无移 动禁止(S63)、有无移动指示(S64).在有移动禁止时,报知此结果, 结果处理(S70),在无移动指示时,立即结束处理.在无移动禁止而 有移动指示时,随后判定是否前进(S65)。在前进时,CPU71相对马 达用驱动装里93与油压伺服阀94,指示前进(S66);在非前进时, 指示后退(S67).然后判定有无速度指示(S68),在有速度指示时,输出指示速度(S69)。于步骤S61,当判定为非遥控时,CPU71起动困1、 3所示乘车指 令装置8 (S71),判定有无移动禁止(S72)、有无移动指示(S73)。 在有移动禁止时,报知此结果,结果处理(S79),在没有移动指示时 立即结束处理。对于没有移动禁止而有移动指示时,则判定是否前进 (S74),在前进时,CPU71相对于马达用驱动装置93和油压伺^L闹 94指示前进(S75),不是前进时则指示后退(S76)。然后判定有无速 度指示(S77),在有速度指示时,输出指示速度(S78)。根据上述本实施形式,机器人遥控装置1具有生成机器人装置2 的控制数据的远程指令装置4、输入控制数据进行处理的笫一计算机 装置30、将控制数据发送给与公共线路网20连接的基地台19的第一 移动体通信装置35,机器人装置2具有接收从与公共线路网20连接 的基地台21发送来的控制数据的笫二移动体通体通倌装置75、处理 控制数据以控制机械装置部10的第二计算机装置70,机械装置部10 具有笫二计算机装置70控制的1~2个大操作臂120A、 1~2个小操作 臂120B与移动系统,第二计算机装置70基于机器人装置2的控制数 据控制1~2个大搮作臂120A、 1~2个小操作臂120B与移动系统,使 机器人遥控装置1的控制数据通过第一移动体通信装置35传送,因而 作为被控制体的机器人装置2至少是在日本不论配置于任何地方,也 能控制此机器人装置2,同时由于机器人装置2具有1~2个大搮作臂 120A与1~2个小操作臂120B,就可由1〜2个大操作臂120A进行重 物撤除作业而由1~2个小操作臂120B进行灵巧的操作,可以获得能 进行迅速救助活动的有利效果,这1~2个大搮作臂120A分別具有基臂121与125、支臂122与 128、手腕部123与129、指部124与130,而由于有了这1〜2个大搮 作臂120A和配置于这1〜2个大採作臂120A内側的1〜2个小搮作臂, 配置于北側的大操作臂120A可进行擻除重物等强力工作,而配里于 内側的1~2个小採作臂120B則能进行不需强力的灵巧工作,从而能 可靠地进行迅速的救助活动.通过油压驱动1~2个大搮作臂120A与移动系统,而通过电功率 驱动1~2个小搮作臂120B,于是油压驱动的大採作臂120A便能可靠 地进行撤除重物的强力工作,而电功率驱动的1~2个小操作臂120B 便可进行高精度的灵巧工作,从而得以高精度地和可靠地进行快捷的 救助活动,通过使移动系统成为由油压驱动的履带2b机器人装置2即使是在 凹凸不平的道路与陡峭的斜坡等难以行走的地面上,也能容易和高速 的行动.机器人装置2具有由移动系统驱动的移动台以及在移动台上的机 室,通过于机室内设置控制1~2个大操作臂120A和1~2个小操作臂 120B以及移动系统的乘车指令装置8,由于乘车指令装置具有切换遥 控控制和乘车控制的变换开关,则不仅是在远地,即使是在能搭乘的 所谓机室附近场所,也易控制机器人装置。机械装置10具有拍摄对象物变换为困像信号的多个摄像机 131-138以及将周围发生的声音变换为语言信号的麦克风,笫二计算 机装置70将困像信号与语言信号通过第二移动体通倌装置75发送, 机器人遥控装置1则接收笫二移动体通信装置75的发送倌号,将图像 信号于监视器12上显示,将语言信号从扬声器14作为声音送出,这 样即使在远地也能由困像与声音获知机器人装置2的状态,从而能正 确和迅速地控制机器人装置.远程指令装置4具有用于控制大操作臂120A且自由旋转回转的 大臂操作臂141和用于控制小搮作臂120B且自由旋转回转的小臂搮 作臂142、配设于大臂搮作臂141和小臂操作臂142上的多个传感器、 执行开闭指令的多个指令开关,可基于多个传感器探测的旋转回转值 以及多个指令开关的开闭生成机器人装置2的控制数据,若是操作上 述大臂操作臂141与小臂操作臂142或是开闭指令开关,則通过此多 个传感器与多个指令开关能生成机器人装置2的控制数据,从而能容 易地控制机器人装置2.此外,乘车指令装置具有用于控制大搮作臂120A且自由旋转痺转的大臂操作臂161与和用于控制小操作臂120B且自由旋转回转的 小臂操作臂162,设于大臂操作臂161和小臂搮作臂162上的多个传 感器,执行开闭指令的多个指令开关,可基于这多个传感器探测出的 旋转回转值与多个指令开关的开闭而生成机器人装置2的控制数据,若是操作上述大臂操作臂161和小臂搮作臂162或是开闭指令开关, 则能通过多个传感器与多个指令开关生成机器人装置2的控制数据, 从而易于控制机器人装置2。再有,由于包括大臂操作臂固定解除指令开关198,用于开关致 动器224来固定、解除固定大臂搮作臂,和小臂操作臂固定解除指令 开关199,用于开关致动器224来固定、解除固定小臂搮作臂,自由 旋转回转的大臂操作臂141、 142和自由旋转回转的小臂搮作臂161、 162 ,通过具有致动器224驱动的圃极部的盘式摩擦片制动器等固定机 构而成为固定状态或固定解除状态,于是容易使大臂与小臂等的操作 臂141、 142、 161、 162成为闺定状态或固定解除状态,从而易于进行 控制机器人装置的操作。如上所述,根据本发明笫1方面的机器人遥控系统是具有遥控机 器人的机器人遥控装置和根据遥控装置的数据控制的机器人装置的机 器人遥控系统,其中:机器人遥控装置具有生成机器人装置的控制数 据的远程指令装置、将控制数据榆入进^"处理的第一计算机装置、将 控制数据发送到与公共线珞网连接的基地台妁笫一移动体通信装置; 机器人装置具有接收与公用线路网连接的基地台发送来的控制数据的 第二移动体通信装置、处理控制数据控制机械装置部的笫二计算机装 置;机械装置部具有由第二计算机装置控制的1〜2个大搮作臂和1~2 个小操作臂以及移动系统;1~2个小操作臂配置在1〜2个大搮作臂的 内側,笫二计算机装置則根据机器人装置的控制数据控制1〜2个大操 作臂和1〜2个小操作臂以及移动系统,这样,由于来自机器人遥控装 置的控制数据是通过笫一移动体通倌装置传送,作为被控制体的机器 人装置至少是即使配置于日本的任何地方,也能控制此机器人装置, 同时由于机器人装置具有1~2个大操作臂和配里在1〜2个大操作臂内侧的1~2个小操作臂,这配置在1〜2个小搮作臂外侧的1~2个大操作 臂可用于进行撤除重物的工作,而这配置在1〜2个大操作臂内侧的1~2 个小操作臂则能进行灵巧的操作,故可获得能进行迅速的救助活动的 有效效果。根据本发明笫2方面的机器人遥控系统,它是在第1方面的遥控 系统中,使此1〜2个大操作臂和1~2个小搮作臂分别具有基臂、支臂、 手腕部与指部,由于具有该1~2个大操作臂和该1~2个大操作臂内配 置的1〜2个小操作臂,配置于外侧的大操作臂可进行撤除重物工作的 强有力的工作,而配置于内侧的1〜2个小操作臂则可进行不需强力的 灵巧操作,就能获得可靠地进行迅速的救助活动的有利效果,根据本发明笫3方面的机器人遥控系统,它是在笫1或2方面的 机器人遥控系统中,由油压驱动1〜2个大操作臂和移动系统而由电功 率驱动1〜2个小搮作臂,由于油压驱动的大搮作臂能可靠地进行撤除 重物工作的强有力的工作,而电功率驱动的1〜2个小操作臂能进行高 精度的灵巧工作,就能获得能高精度地和可靠地进行迅速的救助活动 的有利效果。根据本发明笫4方面的机器人遥控系统,它是在第1〜3方面中任 一方面所述的机器人遥控系统中,使该移动系统为油压驱动的辊,因 此,机器人装置即使在凹凸不平的道路和徒峭的坡地等难以行走的地 形上,也能用来进行容易和高速的移动的有利效果.根据本发明笫5方面的机器人遥控系统,它是在笫1〜4方面中任 一方面所述的机器人遥控系统中,使机器人装置具有由移动系统驱动 的移动台以及在移动台上的机室,而在机室内则具有控制这1~2个大 搮作臂和1〜2个小操作臂以及移动系统的乘车用指令装置,该乘车指 令装置具有切换遥控控制和乘车控制的遥控乘车变换开关,由此,只 切换遥控乘车变换开关,不仅是远地,即使在能搭乘的所谓机室附近 处,也能获得容易地控制机器人装置.根据本发明笫6方面的机器人遥控系统,它是在第14方面中任 一方面所迷的机器人遥控系统中,使机械装置部具有将对象物拍樣而变换为图像倌号的多个摄像机、将周围发生的声音变换为音频信号的多个麦克风;笫二计算机装置通过笫二移动体通信装置发送图像信号 与音频信号;机器人遥控装置接收第二移动体通信装置的发送信号, 将图像信号于监视器上显示,将音频信号从扬声器作为声音发送出, 由此,即使在远地,由于能通过图像和声音了解机器人装置的状态, 就可能获得正确和迅速地控制机器人装置的有利效果。根据本发明第7方面的机器人遥控系统,它是在笫1~6方面中任 一方面所述的机器人遥控系统中,上述远程指令装置包括有:控制上 述大操作臂自由旋转回转的大臂操作臂、控制上述小操作臂自由旋转 回转的小臂操作臂、设于上述大操作臂与上述小操作臂上的多个传感 器、执行开闭指令的多个指令开关,且根据多个传感器探测出的旋转 转动值与多个指令开关的开闭生成机器人装置的控制数据,由此,若 是操作大臂操作臂和小臂操作臂或是开闭指令开关,则可借助多个传 感器与多个指令开关生成机器人装置的控制数据,于是能获得容易地控制机器人装置的有利效果,根据本发明笫8方面的机器人遥控系统,它是在笫5〜7方面中任 一方面所述的机器人遥控系统中,上述乘车指令装置包括有:控制上 述大操作臂自由旋转回转的大臂搮作臂、控制上述小操作臂自由旋转 回转的小臂搮作臂、设于上述大操作臂与上述小操作臂上的多个传感 器、执行开闭指令的多个指令开关,且根据此多个传感器探测出的旋 转回转的值与多个指令开关的开闭,生成机器人装置的控制数据,由 此,若是操作大臂搮作臂和小臂搮作臂或是开闭指令开关,则可借助 多个传感器与多个指令开关生成机器人装置的控制数据,于是能获得 容易地控制机器人装置的有利效果.根据本发明笫9方面的机器人遥控系统,它是在第7或8方面的 机器人遥控系统中,使自由旋转转动的操作臂通过具有由致动器駔动 的圃盘式摩擦片制动器的闳定机构,取固定状态或闺定解除状态.由 此,大臂与小臂的操作臂易取固定状态或固定解除状态,于是能获得 可方便地进行机器人装置控制的操作的有利效果.<table>table see original document page 21</column></row> <table><table>table see original document page 22</column></row> <table>表3右大臂 手腕部 旋转 位移探测传感器左大臂 手腕部 旋转 位移探测传感器右大臂 手部 开闭 位移探测传感器左大臂 手部 开闭 位移探测传感器右履带 驱动 位移探测传感器左履带 驱动 位移探测传感器上部机座 左右回转 位移探测传感器排土板 上下 位移探测传感器

Claims (1)

1. 一种机器人遥控系统,它具有对机器人进行遥控的机器人遥控装置、和基于从上述机器人遥控装置获得的数据被控制的机器人装置,其特征在于: 上述机器人遥控装置具有:生成上述机器人装置的控制数据的远程指令装置、输入上述控制数据进行处理的第一计算机装置、和将上述控制数据发送到与公共线路连接的基地台的第一移动体通信装置; 上述机器人装置具有接收从与公共线路网连接的基地台发送来的上述控制数据的第二移动体通信装置、处理上述控制数据对机械装置部进行控制的第二计算机装置,上述机械装置部具有由上述第二计算机装置控制的1~2个大操作臂和1~2个小操作臂以及移动系统,上述1~2个小操作臂配置于上述1~2个大操作臂内侧,上述第二计算机装置基于上述机器人装置的控制数据、控制上述1~2个大操作臂和上述1~2个小操作臂以及上述移动系统。
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