CN110612182A - 操作装置及操作系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供更简易的结构的操作装置及操作系统。操作装置(100)具备：输入部(10)，其为了对操作对象进行操作，由操作者输入操作指令；和扬声器(20)，其接收基于在操作对象检测出的振动的信号，并产生基于接收到的信号的振动。由扬声器(20)产生的振动经由输入部(10)的至少一部分而传递至操作者。

Description

操作装置及操作系统

技术领域

本发明涉及将作用于操作对象的振动传递至操作者的操作装置及操作系统。

背景技术

以往，提出了一种系统，其基于作用于机器人的振动，而通过操作者侧的输入装置产生振动，由此对操作者传递作用于机器人的振动。像这样，通过在操作者侧产生振动，从而将作用于机器人的振动对机器人的操作者进行传递的系统被在专利文献1中公开。在专利文献1中，作为振动提示部列举了扬声器、振动元件。公开了利用扬声器通过声音对操作者传递作用于机器人的振动的壳体、和利用振动元件保持原样地通过振动对操作者传递作用于机器人的振动的壳体。

专利文献1：日本特开2016-214715号公报

然而，在专利文献1所公开的系统中，考虑使用与进行机器人的操作的部分不同的结构的扬声器或者振动元件来对操作者传递作用于机器人的振动。因此，用于对操作者传递声音、振动的结构需要与进行操作的部分分开。因此，装置的结构变得复杂，有可能使操作装置大型化。

发明内容

因此，本发明是鉴于上述的情况所做出的，目的在于提供更简易的结构的操作装置及操作系统。

本发明的操作装置的特征在于，具备：输入部，其为了对操作对象进行操作，由操作者输入操作指令；和振动元件，其接收基于在上述操作对象检测出的振动的信号，并产生基于接收到的上述信号的振动，由上述振动元件产生的振动经由上述输入部的至少一部分而传递至上述操作者。

在上述结构的操作装置中，由振动元件产生的振动经由输入部而传递至操作者，因此输入部能够兼具用于将振动传递至操作者的结构，因此能够使结构简易。

另外，也可以上述输入部具备：把持部，其在输入上述操作指令时由上述操作者把持，和臂部，其将上述把持部支承为可移动，上述臂部设置于上述把持部与上述振动元件之间的位置，由上述振动元件产生的振动经由上述臂部及上述把持部而传递至上述操作者。

由于由振动元件产生的振动经由臂部及把持部而传递至操作者，因此能够可靠地将由臂部承受的振动传递至操作者。

另外，也可以上述输入部具备把持部，上述把持部在输入上述操作指令时由上述操作者把持，上述振动元件安装于上述把持部。

由于振动元件安装于把持部，因此由振动元件产生的振动直接传递至把持部。因此，能够可靠地将振动传递至操作者。

另外，也可以上述输入部具备具有两个上述把持部的把持体。

另外，也可以上述振动元件是扬声器。

另外，也可以上述振动元件是换能器。

另外，也可以上述振动元件是第一马达。

另外，也可以上述振动元件是第二马达，上述第二马达在使上述把持部移动之后，以使上述把持部复位到规定位置的方式将用于使上述臂部移动的扭矩作用于上述臂部，或者向上述操作者提示力觉，或者支承上述把持部及上述臂部。

另外，本发明的操作系统的特征在于，操作对象，其具有检测振动，并发送基于检测出的振动的信号的传感器部；操作装置，其具有供操作者为了对上述操作对象进行操作而输入操作指令的输入部、和接收来自上述传感器部的信号并产生基于接收到的信号的振动的振动元件，由上述振动元件产生的振动经由上述输入部的至少一部分而传递至上述操作者。

在上述结构的操作系统中，由于由振动元件产生的振动经由输入部而传递至操作者，因此输入部能够兼具用于将振动传递至操作者的结构，因此能够使结构简易。

另外，也可以具备控制部，上述控制部接收来自上述传感器部的信号，并将接收到的信号向上述振动元件发送，上述控制部具有滤波器，上述滤波器仅使由上述传感器部发送来的信号中的特定的频带通过。

由于滤波器仅使由传感器部发送来的信号中的特定的频带通过，因此能够去除在信号中不需要的部分，能够仅将信号的所需的部分传递至操作者。因此，能够将关于操作对象的信息可靠地传递至操作者。

另外，上述特定的频带可以是超过与声压级有关的阈值的频带。

根据本发明，由于能够使对操作者传递作用于操作对象的振动的操作装置为更简易的结构，因此能够将操作装置小型化。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式所涉及的操作装置的立体图。

图2是示出操作者使用图1的操作装置来操作机器人的状态的立体图。

图3是从斜下方观察图1的操作装置并示出的立体图。

图4是从下方观察图1的操作装置中的安装有扬声器的部分并示出的俯视图。

图5是关于图2的机器人的控制系统的结构示出的框图。

图6是关于使用图2的操作装置来操作机器人的操作系统的控制系统的结构而示出的框图。

图7是本发明的第二实施方式所涉及的操作装置的立体图。

图8的(a)是图7的换能器的立体图，图8的(b)是图7的换能器的剖视图。

图9是本发明的第三实施方式所涉及的操作装置的立体图。

图10是在关于向本发明的第六实施方式所涉及的操作装置的振动元件传递的振动的信号中，关于提取的振动的信而号示出的图表。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的操作装置及操作系统进行说明。

(第一实施方式)

图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的操作装置100的立体图。操作装置100具备：输入部10，其为了对操作对象进行操作，而由操作者输入操作指令；扬声器(振动元件)20，其接收基于在操作对象检测出的振动的信号，并产生基于接收到的信号的振动；以及支承台30，其支承输入部10和扬声器20。

在本实施方式中，通过操作装置100进行操作的操作对象为机器人。图2示出表示操作对象的机器人200的结构图。这里，例如对机器人200对座椅300进行保持，机器人200将座椅300安装于载人车400的结构进行说明。

作为操作对象的机器人200具有机器人臂。机器人臂通过多个连杆连接而形成。在机器人臂中，在连杆彼此之间形成有关节。另外，在机器人臂与各个关节对应地设置有伺服马达。

机器人200构成为能够保持座椅300。机器人200对座椅300进行保持，并使机器人200的臂移动，由此使座椅300接近于载人车400，并将保持的座椅300安装于载人车400。此时，操作者对操作装置100进行操作，从而对机器人200进行操作，将座椅300安装于载人车400。

另外，如图2所示，机器人200使机器人臂移动，从而使机器人200保持的座椅300移动。由此，使座椅300接近于载人车400，其结果为，使座椅300抵接于载人车400的安装位置。通过这样做，而将座椅300安装于载人车400。

在图2中，由于机器人200对座椅300进行保持，并将保持的座椅300安装于载人车400，因此为了易于进行座椅300的安装作业，在操作装置100安装有具有座椅300的形状的适应物(adapter)500。由于在操作装置100安装有具有座椅300的形状的适应物500，因此操作者对具有座椅300的形状的适应物500进行操作，从而能够对机器人200进行操作。因此，操作者通过实际上进行将座椅300安装于载人车400那样的动作，而能够对机器人200进行操作，从而操作者能够无不适感地容易地进行机器人200的操作。

另外，如图2所示，在机器人200的动作范围的上方安装有照相机600。在机器人200进行作业期间，能够由照相机600拍摄机器人200的周围。由此，操作者能够通过由照相机600拍摄到的图像来一边观察机器人200的周围一边进行操作。在对机器人200进行操作时，有时不用肉眼对机器人200的动作进行确认而通过远程操作对机器人200进行操作。像这样，在通过远程操作对机器人200进行操作的情况下，存在操作者观察由照相机拍摄到的图像，操作者一边确认机器人200的周围，一边利用机器人200进行作业的情况。

接下来，对操作装置100的结构进行说明。

输入部10具备：把持部11，其在操作指令被输入时由操作者进行把持；臂部12，其将把持部11支承为可移动；以及马达14。

为了操作者易进行把持，把持部11形成为操作者能够握住把持部11来进行把持。在操作者握住把持部11来进行把持的状态下，操作者使把持部11移动，从而使机器人200移动，对机器人200进行操作。

把持部11由支承部13支承。另外，把持部11经由圆筒状的连接部13c而与支承部13连接。支承部13被臂部12支承为可移动。臂部12与马达14连接。另外，臂部12设置于把持部11与扬声器20之间的位置。

臂部12分别具有关节12a，并形成为能够以关节12a为中心弯曲。因此，臂部12的把持部侧臂部12b与马达侧臂部12c以通过关节12a可弯曲的方式连接。

另外，输入部10具备马达14。马达14被支承台30支承。马达14在使把持部11移动之后，为了使把持部11复位至规定位置而将用于使臂部12移动的扭矩作用于臂部12。在本实施方式中，马达14设置有六个。六个马达14由两个马达14构成一条边，六个马达14在支承台30上呈三角形状排列配置。另外，在与马达同轴的位置配置有编码器。对于编码器而言，以能够检测各个臂部12的旋转轴的位移的方式，与六个臂部12对应地配置有六个编码器。

另外，针对一个马达14设置有一个臂部12。在本实施方式中，由于在操作装置100设置有六个马达14，因此在操作装置100设置有六个臂部12。

在本实施方式中，六个马达14中的两个马达14构成一边，六个马达14在支承台30上呈三角形状配置。在呈三角形状排列的六个马达14中的构成一条边的两个马达14，分别各一个地设置有合计两个臂部12。因此，在形成三角形的六个马达14中的构成一条边的两个马达14，设置有两个臂部12。

通过由六个马达14形成的三角形中的构成一条边的两个马达14各自具有的臂部12，包围支承部13的三条边中的一条边13a被夹住。在支承部13的边13a经过支承部13的内部地配置有轴13b。轴13b通过夹住边13a的两个把持部侧臂部12b被保持为可使两端部旋转。由此，支承部13被轴支承为能够以轴13b为中心旋转。

而且，轴13b由两个把持部侧臂部12b保持两端部。把持部侧臂部12b将轴13b保持为可绕包含轴13b的中心轴的相互正交的三个轴旋转。由此，支承部13被支承为可绕包含轴13b的中心轴的相互正交的三个轴旋转。像这样，支承部13被两个把持部侧臂部12b支承为可绕包含轴13b的中心轴的相互正交的三个轴旋转。

关于支承部13中的边13a与轴13b的结构，支承部13的三条边是同样的。

扬声器20安装于支承台30的支承板31中的与安装有输入部10的一侧相反一侧的位置。图3示出从斜下方的位置观察操作装置100的立体图。另外，图4示出从下方观察操作装置100的俯视图。

通过扬声器20产生振动，从而能够在操作装置100内产生振动。在本实施方式中，扬声器20作为产生振动的振动元件发挥功能。

接着，对控制机器人200的动作的控制部210进行说明。图5是示意性地表示机器人200的控制系统的结构例的框图。

如图5所示，控制部210包括运算部210a、存储部210b、以及伺服控制部210c。

控制部210例如是具备微控制器等计算机的机器人控制器。此外，控制部210可以由进行集中控制的单独的控制部210构成，也可以由相互协作来进行分散控制的多个控制部210构成。

在存储部210b存储有作为机器人控制器的基本程序、各种固定数据等信息。运算部210a读取存储在存储部210b中的基本程序等的软件并执行，从而控制机器人200的各种动作。即，运算部210a生成机器人200的控制指令，并将其输出至伺服控制部210c。

伺服控制部210c构成为，基于由运算部210a生成的控制指令，控制与机器人200的机器人臂的各个关节对应的伺服马达的驱动。

接下来，关于通过操作装置100对机器人200进行操作的机器人系统的控制系统进行说明。图6是示意性地表示通过操作装置100对机器人200进行操作的机器人系统的控制系统的结构例的框图。

控制部210接收从操作装置100输入的用于对机器人200进行操作的操作指令的信号。

控制部210以基于从操作装置100接收到的输入信号动作的方式控制机器人臂220。

控制部210接收从传感器部230发送来的输入信号。传感器部230检测振动，并将基于检测出的振动的信号向控制部210发送。控制部210接收从传感器部230发送来的信号。

另外，控制部210基于从传感器部230接受到的信号，向扬声器20发送信号。扬声器20基于接受到的信号，通过扬声器20产生振动。由此，将基于通过传感器部230检测出的振动的振动传递至操作装置100的操作者。

另外，控制部210也可以接收其他信号。例如，也可以在机器人200设置未图示的其他传感器，接收来自其他传感器的信号。另外，控制部210也可以发送其他信号。

接下来，关于通过操作装置100对机器人200进行操作时的动作进行说明。在通过操作装置100对机器人200进行操作时，操作者把持操作装置100的输入部10中的把持部11。在操作者把持把持部11的状态下，与欲移动机器人的方向一致地使把持部11移动。

若操作者使把持部11移动，则支承把持部11的支承部13伴随着把持部11的移动而移动。另外，由于支承部13的移动，而使与支承部13连接的把持部侧臂部12b移动，臂部12移动。

若臂部12移动，则编码器的旋转轴与其相对应地旋转。此时，在各个编码器中，检测旋转轴的位移。因此，能够生成与旋转轴的位移相对应的信号。能够生成与经由把持部11的来自操作者的输入相对应的信号，并朝向控制部210发送。像这样，输入部10具备检测与把持部11的位置、姿势相对应的旋转轴的位移的编码器。

在通过使把持部11移动而输入了机器人200中的机器人臂的移动之后，把持部11复位到规定的原点位置。在本实施方式中，通过马达14使扭矩作用于臂部12，由此使臂部12移动至规定的原点位置。像这样，马达14在使把持部11移动之后，以使把持部11复位到原点位置的方式使用于使臂部12移动的扭矩作用臂部12。

另外，马达14具有在操作者对操作对象进行操作时，向操作者提示力觉的功能。在操作者对操作对象进行操作时，当操作对象与物体接触的情况下，由马达14对操作者施加阻力，由此操作者能够感知力觉。由此，能够更加可靠地检测关于操作对象的信息。另外，马达14在操作对象被施加负荷时，能够向操作者提示关于该负荷的力觉。另外，马达14具有支承把持部11及臂部12的功能。通过马达14支承把持部11及臂部12，从而把持部11及臂部12能够位于规定位置。

特别是，在本实施方式中，支承部13构成为能够以设置于三条边的各个轴13b为中心旋转，并且被两个把持部侧臂部12b支承为能够绕包含轴13b的中心轴的相互正交的三个轴旋转。因此，构成为通过将把持部11倾斜，而能够将支承部13倾斜。像这样，由于能够通过把持部11倾斜而改变姿势，因此能够以使机器人200的姿势变化的方式对机器人200进行操作。

接下来，关于在机器人200侧产生振动时的机器人200及操作装置100的动作进行说明。

若在机器人200侧产生振动，则由安装于机器人200的传感器部230检测该振动。传感器部230例如安装于图2所示的机器人200中的机器人臂的前端部。在本实施方式中，作为传感器部230使用收音麦克风。另外，作为传感器部，也可以使用将放大器安装于收音麦克风的带放大器的收音麦克风。

此外，传感器部230并不限于安装于机器人臂的前端部的结构。传感器部也可以安装于机器人200的其他位置。当振动作用于机器人200时，只要能够检测该振动，则传感器部230可以安装于任何位置。

若由安装于机器人200的传感器部230检测出作用于机器人200的振动，则生成基于通过传感器部230检测出的振动的信号，将生成的信号被发送至控制部210。若控制部210接收到来自传感器部230的信号，则通过控制部210进行信号的放大、过滤等，信号被朝向扬声器20发送。若信号发送至扬声器20，则扬声器20产生与信号相对应的振动。此时，扬声器20作为产生振动的振动元件发挥功能。

此时，扬声器20安装于支承台30的支承板31中的与安装有输入部10的一侧相反一侧的位置，因此通过扬声器20产生的振动经由输入部10而直接传递至机器人200的操作者的把持着把持部11的手。即，对于通过扬声器20产生的振动而言，经由支承台30、马达14、臂部12、支承部13以及把持部11而直接将振动传递至把持着把持部11的操作者。

由于通过扬声器20产生的振动被直接传递至把持着把持部11的操作者，因此当振动作用于机器人200时，操作者能够可靠地识别由机器人200产生的振动。例如，能够抑制由于传递至操作者的振动经由除操作装置100以外的许多结构而传递，从而导致振动的能量向其他位置扩散而使得应向操作者传递的振动变小。由此，能够抑制操作者未注意到振动而继续进行作业。在本实施方式中，扬声器20产生的振动被经由操作装置100的结构而直接传递至操作者，从而操作者能够可靠地感知振动。像这样，能够更加可靠地识别通过机器人200产生的振动，因此能够更加可靠地识别与机器人200相关的信息。

例如，当机器人200与载人车400接触时，因机器人200与载人车400之间的接触而产生的振动传递至把持操作装置100的把持部11的操作者。因此，把持操作装置100的把持部11的操作者能够可靠地识别机器人200已与载人车400接触。

作为传递至操作者的振动，可以通过操作者的触觉感知，也可以通过操作者的听觉感知。即，可以是振动通过操作者的感觉来向操作者传递，另外，也可以是振动通过声音来向操作者传递。

另外，在本实施方式中，在扬声器20与操作者把持的把持部11之间配置有输入部10的一部分。因此，由扬声器20产生的振动经由输入部10的至少一部分而传递至操作者。由于振动经由操作装置100的输入部10的一部分而向把持把持部11的操作者传递，因此不需要新设置用于向操作者传递振动的结构。因此，能够使操作装置100的结构简易。通过使操作装置100的结构简易，从而能够使操作装置100小型化。另外，能够将操作装置100的制造成本抑制得较少。

在本实施方式中，在操作装置100的输入部10设置有臂部12，臂部12将把持部11支承为可移动。臂部12设置于把持部11与扬声器20之间的位置，因此由扬声器20产生的振动经由臂部12及把持部11而传递至操作者。

在本实施方式中，臂部12形成为细长的管状。另外，臂部12配置成，在配置于中央的把持部11的正下方的位置与马达14连接的马达侧臂部12c从马达14向外侧呈放射状配置，把持部侧臂部12b隔着关节12a而朝向把持部11延伸。因此，在通过扬声器20产生振动时，臂部12具有易拾取振动的形状。由此，振动易经由臂部12而传递至把持部11。因此，能够更加可靠地将由扬声器20产生的振动传递至操作者。

另外，在本实施方式中，六个马达14配置在支承台30上，六个臂部12与各个马达14对应地安装于马达14。在本实施方式中，六个臂部12按每两个臂部12分成三组配置。三组臂部12在支承台30上每隔约120度地排列配置。因此，三组臂部12以均等地包围把持部11的周围的方式配置。通过使臂部12像这样配置，臂部12具有更易拾取由扬声器20发出的振动的形状。因此，能够向操作者更加可靠地传递由扬声器20产生的振动。

此外，也可以在扬声器20设置使发送至扬声器20的信号放大的放大器。从控制部210传递至扬声器20的信号可以通过设置于扬声器20的扬声器20侧的放大器而将信号放大。

另外，在上述实施方式中，若振动作用于机器人200，则将基于由传感器部230检测出的振动的信号发送至控制部210，但本发明并不限于上述实施方式。基于检测出的振动的信号也可以不经由控制部地传递至振动元件。即，基于由传感器部230检测出的振动的信号也可以不发送至控制部210，而直接发送至扬声器20。

(第二实施方式)

接下来，关于本发明的第二实施方式所涉及的操作装置100a进行说明。此外，关于与上述第一实施方式同样地构成的部分省略说明，仅对不同的部分进行说明。

在第一实施方式中，关于使用扬声器20作为在操作装置100侧产生向操作者传递的振动的振动元件的结构进行了说明。在第二实施方式中，作为在操作装置100a侧产生向操作者传递的振动的振动元件而使用换能器21。在第二实施方式中使用的换能器21为将电信号转换为振动的形式的换能器。

图7表示第二实施方式中的操作装置100a的立体图。在第二实施方式中，换能器21配置在支承台30中的安装有输入部10的一侧。

关于换能器21的结构进行说明。图8的(a)表示关于换能器21的立体图，图8的(b)表示关于换能器21的剖视图。

换能器21具有磁路211、绕线管212、音圈213、以及悬架214。磁路211主要由磁铁(磁场产生单元)215、内磁轭216以及外磁轭217构成。绕线管212为圆筒状。悬架214以外磁轭217配置于换能器21的规定位置的方式将绕线管212与外磁轭217之间连接。构成为在通过悬架214将绕线管212与外磁轭217连接的状态下，外磁轭217能够2在接近、远离绕线管21的方向移动。在绕线管212的前端设置有圆环部件218。当换能器21安装于操作装置100a时，圆环部件218的前端部安装在操作装置100a的支承台30的安装有输入部10的一侧。换能器21构成为，通过在由磁铁215产生的磁场的内部在音圈213中流过电流，从而使音圈213能够产生振动。

在具有这样的构造的换能器21中，若在音圈213中流过电流，则音圈213产生振动，从而外磁轭217振动。此时，外磁轭217在接近、远离绕线管212的方向振动。外磁轭217的振动经由圆环部件218而传递至操作装置100a。因此，由音圈213产生的振动经由绕线管212及圆环部件218而传递至操作装置100a的输入部10。通过将这样的换能器21例如以与图1所示的扬声器20相同的方式安装于操作装置100a并使用，从而能够经由操作装置100a而向操作者传递振动。

换能器通常具有比扬声器小型的结构。因此，在第二实施方式中，换能器21配置于支承台30上的马达14彼此的间隙的空间。若为第一实施方式中图3、图4所示的扬声器20的大小，则不易配置于马达14彼此的间隙的空间，但若使用小型的换能器21，则能够配置于马达14彼此的间隙的空间。因此，换能器21能够安装于支承台30的安装有输入部10的一侧的位置。

当操作者使用具有该结构的操作装置100a来对机器人200进行操作时，若振动作用于机器人200，则由传感器部230检测出振动，生成基于检测出的振动的信号并将信号发送至控制部210。若控制部210接收到来自传感器部230的信号，则朝向操作装置100a侧的换能器21发送信号。若换能器21接收到信号，则换能器21产生与信号相对应的振动。此时，换能器21作为产生振动的振动元件发挥功能。

由于换能器21安装在支承台30的安装有输入部10的一侧，因此换能器21能够在距把持部11更近的位置产生振动。因此，由换能器21产生的振动被把持把持部11的操作者更加可靠地识别。

另外，由于换能器21安装于支承台30的安装有输入部10的一侧，因此在换能器21的后侧发出的振动通过支承台30、臂部12而朝向把持部11传递。另外，向换能器21的前方发出的振动通过臂部12而被朝向把持部11传递、或者被朝向把持部11直接传递。因此，能够更加有效地将由换能器21发出的振动传递至操作者。

由于能够更加可靠地识别作用在机器人200侧的振动，因此能够更加可靠地获取与机器人200相关的信息。另外，由于能够减小振动元件的结构，因此能够将操作装置100a的结构小型化。另外，由于能够有效地使用马达14彼此的间隙的空间，因此能够将操作装置100a的结构进一步小型化。

此外，在上述第二实施方式中，关于换能器21配置在支承台30的安装有输入部10的一侧的方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。换能器21也可以与第一实施方式的扬声器20同样地，安装于支承台30的支承板31的与安装有输入部10的一侧相反一侧的面。

(第三实施方式)

接下来，对本发明的第三实施方式所涉及的操作装置100b进行说明。此外，关于与上述第一实施方式及第二实施方式同样地构成的部分省略说明，仅对不同的部分进行说明。

在第三实施方式中，作为在操作装置100b侧产生向操作者传递的振动的振动元件，使用有马达。

图9表示第三实施方式中的操作装置100b的立体图。在第三实施方式中的输入部10a中，为了向机器人200输入操作指令，在支承部13上设置有供操作者把持的把持体15。

把持体15具备操作者用手进行把持的把持部(把握部)15a。在本实施方式中，操作者用双手对操作装置100b进行操作，为了能够用各个手把持把持部15a，而设置有两个把持部15a。把持体15通过在两个把持部15a彼此之间改变高度而能够倾斜。因此，能够容易地将把持体15倾斜，从而能够容易地进行将操作对象倾斜的操作。因此，通过使用把持体15，能够更加容易地进行关于操作对象的操作。由此，能够提高操作装置100b的操作性。把持部15a分别形成为圆筒状。在本实施方式中，把持部15a安装于把持体15的两端部。

在把持部15a的关于中心轴延伸的方向的中央部附近设置有扩径部15b，扩径部15b的直径形成为比其他部分大。扩径部15b形成为直径比把持部15a的其他部分大的圆筒状。在本实施方式中，当操作者把持把持部15a时，为了易于用手进行把持，在把持部15a设置有扩径部15b。

在设置于两端部的把持部15a彼此之间设置有连接部件15c，连接部件15c将把持部15a相互连接。连接部件15c以将把持部15a的双方的端部彼此连接的方式设置有两个。在连接部件15c中的把持部15a之间的中央附近设置有梁部件15d，梁部件15d将连接部件15c彼此连接。梁部件15d安装于连接部13c，由此把持体15被支承部13支承。把持体15通过以梁部件15d为中心旋转移动，从而能够在两个把持部15a彼此之间改变高度。

在本实施方式中，在把持部15a的内部配置有马达(第一马达)22。

操作者使用像这样构成的操作装置100b来对机器人200进行操作时，若振动作用于机器人200，则由安装于机器人200的传感器部230检测该振动。由传感器部230检测出振动，生成基于检测出的振动的信号并发送至控制部210。若控制部210接收到来自传感器部230的信号，则信号通过电平变换电路。

若信号通过电平变换电路被调整，则朝向操作装置100b侧的马达22发送与产生的振动相对应的信号。若马达22接收到信号，则马达22与信号相对应地产生振动。

在本实施方式中，在把持部15a中的扩径部15b的内部配置有马达22，因此马达22在接近操作者的手的位置产生与作用于机器人200的振动相对应的振动。由于马达22在接近操作者的手的位置产生振动，因此操作者能够可靠地感知振动。因此，能够将关于作用于机器人200的振动的信息可靠地传递至操作者。

另外，由于马达22设置于把持部15a的内部，因此能够将操作装置100b小型化。

另外，在本实施方式中，关于在具备两个把持部15a的把持体15配置马达22的方式进行了说明。但是，本发明并不限于上述实施方式，马达22也可以设置于在第一实施方式及第二实施方式中说明的操作装置。此时，马达22可以设置于把持部11，也可以设置于其他位置。例如，可以与扬声器20同样地，设置于与支承台30的支承板31的配置有输入部10的一侧相反一侧的位置，也可以与换能器21同样地，设置于与支承台30的配置有输入部10的一侧相同的一侧的位置。

(第四实施方式)

接下来，关于本发明的第四实施方式所涉及的操作装置进行说明。此外，关于与上述第一实施方式至第三实施方式同样构成的部分省略说明，仅对不同的部分进行说明。

在第四实施方式中，与第三实施方式同样地，在把持部15a的内部配置有马达(旋转驱动部)22。另外，在第四实施方式中，在马达22的旋转轴(输出轴)安装有偏心状态的重物(偏心部件)。重物设置于把持部15a的内部，并以能够在把持部15a的内部旋转的方式安装于马达22的旋转轴。在本实施方式中，在把持部15a中的扩径部15b的内部收容有重物。重物以能够在扩径部15b的内部旋转的方式安装于马达22的旋转轴。

当操作者使用具有该结构的操作装置来对机器人200进行操作时，若由传感器部230检测到振动，则生成基于检测出的振动的信号并发送至控制部210。若控制部210接收到来自传感器部230的信号，则信号被朝向操作装置侧的马达22发送。若马达22接收到信号，则马达22产生与信号相应的振动。此时，马达22及偏心的重物作为产生振动的振动元件发挥功能。

由于在马达22的旋转轴安装有偏心的重物，因此在通过马达22的旋转而产生与作用于机器人200的振动相对应的振动时，能够产生更大的振动。因此，在由马达22产生振动时，操作者能够更加可靠地感知产生的振动。

另外，在第四实施方式中，振动在把持部15a中的扩径部15b中产生。操作者通过把持把持部15a中的扩径部15b的手掌感知振动。因此，能够更加直接地感知产生的振动。因此，能够更加可靠地将关于作用于机器人200的振动的信息传递至操作者。

此外，在本实施方式中，关于在把持体15配置马达22及重物的方式进行了说明。但是，本发明并不限于上述实施方式。马达22及重物也可以设置于在第一实施方式及第二实施方式中说明的操作装置。此时，马达22及重物可以设置于把持部11，也可以设置于其他位置。例如，可以与扬声器20同样地，设置于支承台30的支承板31的与配置有输入部10的一侧相反一侧的位置，也可以与换能器21同样地，设置于支承台30的与配置有输入部10的一侧相同的一侧的位置。

另外，在上述实施方式中，关于在马达安装有偏心的重物的结构进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。也可以使用在交流马达安装偏心的重物的结构。

(第五实施方式)

接下来，关于本发明的第五实施方式所涉及的操作装置进行说明。此外，关于与上述第一实施方式至第四实施方式同样地构成的部分省略说明，仅对不同的部分进行说明。

在上述第三实施方式及第四实施方式中，关于用作在操作装置侧产生振动的振动元件的马达22安装于把持体15中的把持部15a的内部的结构进行了说明。在第五实施方式中，在第一实施方式至第四实施方式中的操作装置的输入部10中，配置在支承台30上的马达14构成为在操作装置侧产生振动。通过马达14的旋转，在操作装置侧产生与作用于机器人200的振动相对应的振动。此时，马达(第二马达)14作为产生振动的振动元件发挥功能。

在本实施方式中，马达14在使把持体15移动之后，以使把持体15复位到规定位置的方式使用于使臂部12移动的扭矩作用于臂部12。因此，使用于使臂部12移动的扭矩作用于臂部12的马达14作为产生振动的振动元件发挥功能。

像这样，构成输入部10的马达14作为在操作装置侧产生振动的振动元件发挥功能。由于马达14作为在操作装置侧产生振动的振动元件发挥功能，因此不需要为了在操作装置侧产生振动而设置新的结构。因此，能够使操作装置的结构简易。由于能够使操作装置100d的结构简易，因此能够将操作装置的制造成本抑制得较低。另外，能够将操作装置小型化。

此外，在上述实施方式中，关于马达14以使把持体15复位到规定位置的方式使用于使臂部12移动的扭矩作用于臂部12的方式进行了说明。但是，本发明并不限于上述实施方式，马达14也可以是在对操作对象施加负荷时，用于向操作者提示关于该负荷的力觉的部件。另外，马达14也可以是用于支承把持部11及臂部12的部件。另外，马达14也可以具有上述功能中的多个功能。

另外，在本实施方式中，关于马达14在使用了把持体15的操作装置中作为产生振动的振动元件发挥功能的方式进行了说明。但是本发明并不限于上述实施方式，作为振动元件发挥功能的马达14也可以设置于在第一实施方式及第二实施方式中说明的操作装置。即，也可以构成为，在使把持部11移动之后，以使把持部11复位到规定的原点位置的方式使用于使臂部12移动的扭矩作用于臂部12的马达14作为振动元件发挥功能。

(第六实施方式)

接着，关于本发明的第六实施方式所涉及的操作装置进行说明。此外，关于与上述第一实施方式至第五实施方式同样构成的部分省略说明，仅对不同的部分进行说明。

在第六实施方式中，控制部210具有仅使由传感器部230发送来的信号中的特定的频带通过的滤波器。在本实施方式中，滤波器仅使信号中的超过与声压级有关的阈值的频带通过。

对使用第六实施方式的操作装置来进行机器人200的操作的操作系统进行说明。

若振动作用于机器人200，则振动被机器人200的传感器部320检测到。由传感器部230检测出的振动的信号传递至控制部210。即，传感器部230检测出振动，并将基于检测出的振动的信号向控制部210发送。控制部210接收从传感器部230发送来的信号。

控制部210接收来自机器人200侧的传感器部230的信号，并将接收到的信号向操作装置侧的振动元件发送。此时，控制部210将从传感器部230接收到的信号通过滤波器。这里，在将信号传递至在操作装置侧产生振动的振动元件之前，将信号通过滤波器。

若控制部210将从传感器部230接收到的信号通过滤波器，则滤波器能够仅使由传感器部230发送来的信号中的希望使操作者感知的特定的频带通过。进一步，滤波器仅使由传感器部230发送来的信号中的超过与声压级有关的阈值的频带通过。由此，仅提取从机器人200侧的传感器部230接收到的信号中的需要的信号。即，能够去除与操作无关的周围的噪音等。像这样，控制部210具有用于仅提取由传感器部230发送来的信号中的规定的部分的滤波器。

将通过了滤波器的信号传递至在操作装置侧产生振动的振动元件。由此，由传感器部230发送来的信号中的仅超过关于声压级的阈值的频带被传递至振动元件。振动元件根据提取出的信号振动。通过这样做，能够将在机器人200侧产生的振动中的仅被提取出的成分的振动向操作装置侧传递。

振动元件基于接收到的信号产生振动，并将基于通过传感器部230检测出的振动的振动传递至操作装置的操作者。

图10的(a)、(b)表示基于在机器人200侧产生的振动的信号中的、使用滤波器来提取、并朝向振动元件发送的信号的频率部分的图表。在图10的(a)、(b)所示的图表中，纵轴表示声压级(dB)，横轴表示频率(Hz)。

在图10的(a)、图10的(b)所示的图表中，关于被提取的频率部分的振动被涂黑。在图10的(a)所示的图表中，仅提取具有声压级变成0以上的部分的部分。另外，图10的(b)所示的图表也同样地，仅提取具有声压级变成0以上的成分的频带。

如图10的(a)、图10的(b)所示，仅提取声压级变成0以上的、具有一定以上的声压级的频率成分，仅提取出的频率成分被传递至振动元件。对振动元件传递仅提取出的频率成分的信号，并仅根据提取出的频率成分的信号振动。

在本实施方式中，由于能够仅将提取出的振动传递至操作者，因此例如，能够仅强调作用于机器人200的振动中的、具有超过阈值的声压级的振动来传递至操作者。由此，能够更加可靠地将关于机器人200的信息传递至操作者。

例如，当机器人200配置在工厂内的情况下，在工厂内产生各种声音。因此，安装于机器人200的传感器部230有可能也拾取除作用于机器人200的振动以外的振动。由于其被传递至操作者，从而会对操作者也传递与机器人200无关的声音，操作者有可能无法准确掌握关于机器人200周围的环境的信息。

因此，在本实施方式中，使用滤波器，仅将提取出的信号传递至振动元件。由此，操作者能够更加准确地掌握关于机器人200的周围的环境的信息。

此外，在上述实施方式中，使用滤波器，来将由传感器部230发送来的信号中的仅超过与声压级有关的阈值的频带传递至操作者。由此，从机器人200侧的传感器部230接收到的信号中的、仅被提取出的信号传递至操作者。但是，本发明并不限于此，也可以使用其他方法来仅提取从机器人200侧的传感器部230接收到的信号中的需要的信号。

例如，也可以在机器人200的周围与传感器部230分开地设置收音麦克风。由此，生成由与传感器部230分开设置的收音麦克风检测出的、关于机器人200的周围的声音的信号。将来自传感器部230的信号与来自其他收音麦克风的信号进行比较，去除从传感器部230接收到的信号中的、与基于由与传感器部230分开设置的收音麦克风检测出的声音的信号相同成分的信号。因此，在机器人200的周围产生的声音被删除。通过这样做，控制部210能够删除在机器人200的周围产生的声音，仅提取需要的声音。

(其他实施方式)

此外，在上述实施方式中，作为在操作装置侧产生振动的振动元件，使用有扬声器、直流马达、用于产生电信号的马达等，但本发明并不限于上述实施方式。只要能够在振动作用于操作装置的操作对象时，在操作装置侧产生基于该振动的振动即可，振动元件也可以是其他部件。

另外，在上述实施方式中，将利用操作装置的操作对象设为机器人，但本发明并不限于上述实施方式。操作对象也可以是除机器人以外的物体。只要使用操作装置来对操作对象进行操作，则操作对象也可以是其他物体。

附图标记说明

10…输入部；20…扬声器；100…操作装置。

Claims (11)

1.一种操作装置，其特征在于，具备：

输入部，其为了对操作对象进行操作，由操作者输入操作指令；和

振动元件，其接收基于在所述操作对象检测出的振动的信号，并产生基于接收到的所述信号的振动，

由所述振动元件产生的振动经由所述输入部的至少一部分而传递至所述操作者。

2.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，

所述输入部具备：把持部，其在输入所述操作指令时由所述操作者把持；和臂部，其将所述把持部支承为可移动，

所述臂部设置于所述把持部与所述振动元件之间的位置，

由所述振动元件产生的振动经由所述臂部及所述把持部而传递至所述操作者。

3.根据权利要求1所述的操作装置，其特征在于，

所述输入部具备把持部，所述把持部在输入所述操作指令时由所述操作者把持，

所述振动元件安装于所述把持部。

4.根据权利要求2或3所述的操作装置，其特征在于，

所述输入部具备把持体，所述把持体具有两个所述把持部。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的操作装置，其特征在于，

所述振动元件为扬声器。

6.根据权利要求1～4中的任一项所述的操作装置，其特征在于，

所述振动元件为换能器。

7.根据权利要求1～4中的任一项所述的操作装置，其特征在于，

所述振动元件为第一马达。

8.根据权利要求2所述的操作装置，其特征在于，

所述振动元件为第二马达，

所述第二马达在使所述把持部移动之后，以使所述把持部复位到规定位置的方式将用于使所述臂部移动的扭矩作用于所述臂部，

或者所述第二马达向所述操作者提示力觉，

或者所述第二马达支承所述把持部及所述臂部。

9.一种操作系统，其特征在于，具备：

操作对象，其具有检测振动，并发送基于检测出的振动的信号的传感器部；和

操作装置，其具有供操作者为了对所述操作对象进行操作而输入操作指令的输入部、和接收来自所述传感器部的信号并产生基于接收到的信号的振动的振动元件，

由所述振动元件产生的振动经由所述输入部的至少一部分而传递至所述操作者。

10.根据权利要求9所述的操作系统，其特征在于，

具备控制部，所述控制部接收来自所述传感器部的信号，并将接收到的信号向所述振动元件发送，

所述控制部具有滤波器，所述滤波器仅使由所述传感器部发送来的信号中的特定的频带通过。

11.根据权利要求10所述的操作系统，其特征在于，

所述特定的频带为超过与声压级有关的阈值的频带。