JP2002254373A - ロボット遠隔制御システム、ロボット制御装置、及び、記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロボットの近くで操作することなく、しか
も、広域ネットワークを利用して遠隔から操作するロボ
ット遠隔制御システム、ロボット制御装置、及び、記録
媒体を提供することにある。 【解決手段】 サーバ５は、ユーザ端末３＊から送信さ
れた操作情報をネットワーク（４）を介して受信する受
信手段（５ａ）と、前記操作情報に基づいてロボットに
対応した制御コマンドを発生するコマンド発生手段（５
ｆ）と、前記制御コマンドを前記ロボットに出力し動作
制御する制御手段（５ｂ）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット遠隔制御
システム、ロボット制御装置、及び、記録媒体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、理科教育においては、授業におい
て生徒に履修せしめる内容を、実験・観察等により実地
に確かめさせ、授業内容の理解に役立てる方法がとられ
ている。また近年では、履修すべき内容が高度なものに
なるにつれ、実際に行う実験についても高価な機材や、
設備の整った実験室を用意したり、危険を伴うものにつ
いては実験用ロボットを用意し、その実験用ロボットを
操作して実験を行うケースも増えている。

【０００３】図１０は、実験用ロボットの一例を示す図
である。実験用ロボット１は、この図においては、床や
机上に載置された基台１ａに、複数のアーム１ｃ、１
ｅ、１ｇ、アーム間を連結する関節１ｂ、１ｄ、１ｆ、
及び、アーム先端の把持部１ｈなどを取り付けて構成さ
れた、いわゆる多関節型ロボットと呼ばれるものである
が、この例に限らず、実験用ロボット１は、要するに、
外部のコンピュータ２からの信号に応じてその動作を決
定するコンピュータ制御型の機械的実験設備であればよ
い。たとえば、図示の実験用ロボット１は、コンピュー
タ２からの信号に応じて、各関節１ｂ、１ｄ、１ｆの回
転角度や回転速度などを決定しつつ、把持部１ｈを用い
て対象物を把持し、対象物の位置移動などを自在に行う
ことができるものである。

【０００４】かかる実験用ロボット１を用いた場合、実
験の繰り返し再現性に優れているため、人手による実験
に比べて、安定した実験結果を得ることができる。しか
も、実験用ロボット１を隔離しておけば、爆発や火災等
の危険を伴う実験も安全に行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、実験用ロボット１とコンピュータ２とを一対一とし
て直接的に接続して使用しなければならず、実験目的に
合わせて実験用ロボットを購入しなければならないため
に、各教育機関で支払う運用コストがかかるだけでな
く、いちいち実験用ロボットの設置場所に出向いて実験
を行う必要があり、不便であるという問題点があった。

【０００６】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、ロボットの近くで操作することなく、しかも、広域
ネットワークを利用して遠隔から操作するロボット遠隔
制御システム、ロボット制御装置、及び、記録媒体を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ユーザ端末、サーバ、およびロボットからなり、前記ユ
ーザ端末と前記サーバとは第１のネットワークにより接
続され、前記サーバと前記ロボットとは第２のネットワ
ークにより接続されるロボット遠隔操作システムにおい
て、前記サーバは、前記ユーザ端末から送信された操作
情報を前記第１のネットワークを介して受信する受信手
段と、この受信手段によって受信された操作情報に基づ
いて、前記ロボットを操作するための制御コマンドを発
生するコマンド発生手段と、このコマンド発生手段によ
って発生された制御コマンドを、前記第２のネットワー
クを介して、前記ロボットに出力し動作制御する制御手
段とを備えることを特徴とする。請求項２記載の発明
は、請求項１記載の発明において、前記ロボットは前記
第２のネットワークを介して複数が接続され、前記サー
バは、複数接続されるロボットの各々において実行可能
な制御内容からなるリストを保持する保持手段と、前記
ユーザ端末からの要求に応じて、前記リストを送信する
リスト送信手段とをさらに有することを特徴とする。請
求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前
記サーバは、前記ロボットの実写画像を要求元のユーザ
端末に送信する実写画像送信手段をさらに有することを
特徴とする。請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記ユーザ端末は、操作情報として前記サ
ーバに対し実験内容を送信し、前記ロボットは、前記サ
ーバが受信した実験内容に基づいて発生した制御コマン
ドに基づいて実験を行う実験用ロボットであることを特
徴とする。請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明
において、前記サーバは、実験結果を示す実験結果画像
を実験要求元のユーザ端末に送信する実験結果画像送信
手段をさらに有することを特徴とする。請求項６記載の
発明は、請求項４記載の発明において、前記サーバは、
前記ユーザ端末から要求された実験を担当するロボット
が利用中である場合、前記要求元のユーザに対して当該
ロボットの利用予約を行うか否かの選択要求を送信する
選択要求送信手段をさらに有することを特徴とする。請
求項７記載の発明は、ユーザ端末から送信された操作情
報を第１のネットワークを介して受信する受信手段と、
この受信手段によって受信された操作情報に基づいて、
制御コマンドを発生するコマンド発生手段と、このコマ
ンド発生手段によって発生された制御コマンドを第２の
ネットワークを介してロボットに出力し動作制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする。請求項８記載の発
明は、請求項７記載の発明において、前記ロボットは、
前記第２のネットワークを介して複数接続され、これら
複数のロボットの各々において実行可能な制御内容から
なるリストを保持する保持手段と、前記ユーザ端末から
の要求に応じて前記リストを送信するリスト送信手段と
をさらに有することを特徴とする。請求項９記載の発明
は、請求項７記載の発明において、前記ロボットの実写
画像を要求元のユーザ端末に送信する実写画像送信手段
をさらに有することを特徴とする。請求項１０記載の発
明は、請求項７記載の発明において、前記受信手段は、
前記ユーザ端末より操作情報として実験内容を受信し、
前記制御手段は、この受信した実験内容に基づいて前記
ロボットに対し実験を行わしめる制御を行うことを特徴
とする。請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発
明において、実験結果を示す実験結果画像を実験要求元
のユーザ端末に送信する実験結果画像送信手段をさらに
有することを特徴とする。請求項１２記載の発明は、請
求項１０記載の発明において、前記ユーザ端末から要求
された実験を担当するロボットが利用中である場合、前
記要求元のユーザに対して当該ロボットの利用予約を行
うか否かの選択要求を送信する選択要求送信手段をさら
に有することを特徴とする。請求項１３記載の発明は、
ネットワークに接続可能な電子機器が読み取り可能なプ
ログラムコードを記録した記録媒体であって、前記電子
機器に、ユーザ端末から送信された操作情報を第１のネ
ットワークを介して受信する受信手段と、この受信手段
によって受信された操作情報に基づいて、ロボットを動
作制御するための制御コマンドを発生するコマンド発生
手段と、このコマンド発生手段によって発生された制御
コマンドを第２のネットワークを介して接続されるロボ
ットに出力する出力手段とを実現するためのロボット遠
隔制御プログラムを格納したことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【０００９】図１は、本実施の形態のシステム概念図で
ある。この図において、コンピュータ群３は、本実施の
形態における実験用ロボット遠隔制御システムのサービ
スを受けようとする少なくとも一台のユーザ端末を含
む。以下、ユーザ端末のことを「コンピュータ」という
こととし、コンピュータ群３は、便宜的に３台のコンピ
ュータ３ａ〜３ｃを含むこととする。コンピュータ３ａ
〜３ｃは、典型的には、たとえば、学校等の教育機関ま
たは企業等の研究機関などに設置されたパーソナルコン
ピュータやワークステーションなどであるが、第１ネッ
トワークに有線、無線を問わず接続可能な端末であれ
ば、携帯電話のような通信機器であってもよい。また、
これらのコンピュータ３ａ〜３ｃは常時または随時に第
１ネットワーク４に接続されており、第１ネットワーク
４上の所定のサーバ５との間で相互通信が可能なように
構成されている。サーバ５は本実施の形態における実験
用ロボット遠隔制御システムの中核をなすものである。
このサーバ５には第２ネットワーク６を介して複数の実
験用ロボット７ａ〜７ｃからなるロボット群７が接続さ
れている。

【００１０】ここで、第１ネットワーク４と第２ネット
ワーク６は、たとえば、前者がインターネット等の広域
ネットワーク（ＷＡＮ：Wide Area Network）で、後者
がイーサネット等の域内ネットワーク（ＬＡＮ：Local
Area Network）であってもよく、あるいは、いずれもＷ
ＡＮまたはＬＡＮであってもよい。少なくとも、第１ネ
ットワーク４がＷＡＮである場合、コンピュータ群３を
構成する各コンピュータ３ａ〜３ｃの設置場所は、全地
球規模でいかなる場所（ＷＡＮに接続できる場所である
限り）であってもかまわない。同様に、第２ネットワー
ク６がＷＡＮである場合も、複数の実験用ロボット７ａ
〜７ｃの設置場所も全地球規模でいかなる場所（ＷＡＮ
に接続できる場所である限り）であってもかまわない。

【００１１】以下、便宜的に、第１ネットワーク４をＷ
ＡＮとし、そのＷＡＮプロトコルを今日のディファクト
スタンダードであるインターネットプロトコル（ＩＰ）
とするとともに、第２ネットワーク６をＬＡＮとし、そ
のＬＡＮプロトコルをイーサネットプロトコルとして説
明することとする。

【００１２】既述のとおり、サーバ５は本実施の形態に
おける実験用ロボット遠隔制御システムの中核をなすも
のであり、サーバ５は、当該サービスに必要な様々な処
理を実行するためのプラットフォームと、当該プラット
フォーム上で動作する各種ソフトウェアとにより構成さ
れる。プラットフォームは、ＵＮＩＸやＤＯＳ／Ｖなど
のアーキテクチャで構築された単一ないしは複数のコン
ピュータシステムであり、好ましくは、長期運用の安定
性等に優れたサーバ専用のコンピュータシステムであ
る。また、ソフトウェアはかかるコンピュータシステム
に適合したオペレーティングシステム（ＯＳ）を含むと
ともに、同ＯＳに対応したサーバプログラムや、これら
のＯＳやサーバプログラムなどと共同して本実施の形態
の実験用ロボット遠隔制御サービスを実現するユーザア
プリケーションプログラムを含み、サーバ５は、これら
のソフトウェア資源とプラットフォームのハードウェア
資源との有機的結合により、本実施の形態の実験用ロボ
ット遠隔制御サービスに必要な各種機能を実現する。

【００１３】図２は、サーバ５において実現される上記
各種機能の模式図である。この図において、ＷＡＮ通信
部５ａ（発明の要旨に記載の受信手段、リスト送信手
段、実写画像送信手段、実験結果画像送信手段、選択要
求送信手段に相当）は第１ネットワーク４との間の通信
プロセスを制御し、ＬＡＮ通信部５ｂ（発明の要旨に記
載の制御手段に相当）は第２ネットワーク６との間の通
信プロセスを制御する。これらのＷＡＮ通信部５ａ及び
ＬＡＮ通信部５ｂは、ＯＳやサーバプログラムの基本機
能の一つである通信機能と、プラットフォーム上の物理
的通信部（イーサネットボード等の通信インターフェー
ス）との有機的結合によって実現することができる。一
方、ユーザ管理部５ｃ、実験内容管理部５ｄ（発明の要
旨に記載の保持手段に相当）、実験受付管理部５ｅ、ロ
ボット制御管理部５ｆ（発明の要旨に記載のコマンド発
生手段に相当）、実験状況送出部５ｇ、実験結果送出部
５ｈ、及び、課金処理部５ｉなどは、実験用ロボット遠
隔制御サービスの主要部を構成するものであり、これら
は、主に上記のユーザアプリケーションプログラムによ
って実現されるものである。以下、各部の機能を説明す
る。

【００１４】＜ユーザ管理部５ｃ＞ユーザ管理部５ｃ
は、本実施の形態のサービス（実験用ロボット遠隔制御
サービス）を受けようとする利用者情報の登録管理を行
うとともに、サービス利用時のユーザ認証を行う。利用
者情報は、利用者の氏名や住所、並びに、電話番号ある
いは電子メールアドレスなどの連絡先情報等であり、要
するに、サービスの利用履歴を利用者ごとに管理するた
めに必要な情報である。この利用者情報は、当該サービ
スを有料で提供する際の課金のための基本情報ともな
り、ユーザ管理部５ｃは、第１ネットワーク４を介して
行われるオンライン手続き、あるいは、ファクシミリや
郵送書類を用いて行われる書面手続きなどにより、上記
の利用者情報を入手し、自動または手動でデータベース
５ｊに登録する。

【００１５】ユーザ管理部５ｃは、当該登録手続きの際
に、利用者識別やサービスへのログイン認証を行うため
の識別情報（たとえば、ＩＤやパスワード）を発行し、
オンライン手続きの場合は、その識別情報を表示した所
定の登録認証画面を生成して登録ユーザの端末（コンピ
ュータ３ａ〜３ｃの一つ）に送信する。または、書面手
続きの場合は、その識別情報を記載した所定の登録認証
書類を印刷して登録ユーザの住所宛に郵送する。ただ
し、書面手続きの場合の書面受け取りや登録認証書類の
郵送などは、いずれも人手による作業であって厳密には
ユーザ管理部５ｃの機能に含まれない。

【００１６】サービス利用者は、自分の手元の端末（コ
ンピュータ３ａ〜３ｃのいずれか）を用いて、登録済み
のＩＤやパスワードをサーバ５に送信する。サーバ５の
ユーザ管理部５ｃはデータベース５ｊの登録情報を参照
して当該ＩＤやパスワードの有効／無効を判定し、無効
の場合はアクセス拒否を、また、有効の場合はアクセス
を許容する。

【００１７】＜実験内容管理部５ｄ＞実験内容管理部５
ｄは、本実施の形態の実験用ロボット遠隔制御システム
で提供可能なすべての実験内容を管理する。提供可能な
すべての実験内容はロボット群７の構成に依存する。た
とえば、図示の３台の実験用ロボット７ａ〜７ｃのそれ
ぞれで、「実験Ａ」、「実験Ｂ」及び「実験Ｃ」を行う
ことができる場合、実験内容管理部５ｄは実験Ａ〜Ｃの
名称や実験の概要などの情報を把握管理する。これらの
情報はロボット群７の構成に変化（実験用ロボットの追
加や機種変更または機能変更など）があった場合に当該
サービスの管理者あるいは実験用ロボットの管理者など
によって人為的にデータベース５ｊに登録されるもので
あり、実験内容管理部５ｄは、正規利用者に対してデー
タベース５ｊに登録済みの実験情報を網羅した実験内容
リスト画面を生成してアクセス元の利用者端末宛に送信
する。

【００１８】＜実験受付管理部５ｅ＞実験受付管理部５
ｅは、正規利用者の端末からの実験依頼や予約を受け付
ける。この実験依頼は、当該端末上に表示された実験内
容リスト画面の中から、正規利用者によって選択された
実験の一つであり、実験受付部５ｅは、実験を担当する
ロボット（実験用ロボット７ａ〜７ｃ）が利用中でない
場合に、その実験に必要なパラメータの入力画面を生成
して実験要求元の利用者端末宛に送信するとともに、当
該利用者によってパラメータ入力画面に任意に入力され
たパラメータを受け取り、実験内容と一緒にロボット制
御管理部５ｆに転送する。

【００１９】＜ロボット制御管理部５ｆ＞ロボット制御
管理部５ｆは、実験受付管理部５ｅから転送された情報
（実験内容や実験パラメータなど）に基づいて、実験を
担当するロボットの特定と、そのロボットの言語に適合
した制御コマンドの発生を行う。制御コマンドは、たと
えば、実験を担当するロボットを冒頭で説明した多関節
型ロボットとした場合、アームの移動方向や移動速度な
どを制御するためのコマンド群である。実験用ロボット
７ａ〜７ｃは、このコマンド群に従って動作し、所要の
実験を行う。

【００２０】＜実験状況送出部５ｇ＞実験状況送出部５
ｇは、実験実行中のユーザ便宜を図るためのものであ
り、要するに、実験の状況（情景）をグラフィカルに表
現した動画像またはコマ送りで変化する静止画像（以下
「実験画像」という。）を実験依頼元のユーザ端末に送
信するものである。なお、実験画像は上記の動画像や静
止画像のみならず、実際のロボットの動きをカメラで撮
影した撮影画像（実写画像）であってもよい。

【００２１】＜実験結果送出部５ｈ＞実験結果送出部５
ｈは、実験用ロボットによって行われた実験の結果を数
値化し、または、画像化して実験要求元のユーザ端末に
送信する。

【００２２】＜課金処理部５ｉ＞課金処理部５ｉは、本
実施の形態のサービスを有料で提供する場合に、実験受
付ごとの課金処理を行うものである。この課金処理は、
実験内容ごとにあらかじめ定められた利用料金を、当該
実験の依頼元ユーザに適用してデータベース５ｊに登録
するとともに、実験完了時に利用料金の請求処理（請求
画面の実験要求元ユーザ端末への送信等）を実行し、さ
らに、たとえば、事前に登録されているユーザ口座から
の利用料金の引き落とし、あるいは、プリペイドカード
方式などの決済処理を実行する。

【００２３】図３は、本実施の形態における実験用ロボ
ット遠隔制御システム利用の流れ図である。この図にお
いて、ユーザ端末３＊は、コンピュータ群３を構成する
各コンピュータ３ａ〜３ｃのうちの一台を示し、ロボッ
ト７＊は、ロボット群７を構成する各実験用ロボット７
ａ〜７ｃのうちの一台を示す。まず、サービスを受けよ
うとするユーザは、事前にサーバ５に対してユーザ登録
を行う。この登録手続きにおいて、サーバ５は、ユーザ
端末３＊からの登録要求を受け付けると、登録者の氏名
や住所等の情報をデータベース５ｊに登録するととも
に、サービス利用時の認証に用いる情報（ＩＤやパスワ
ードなど）を発行し、ユーザ端末３＊宛に送信する。

【００２４】しかる後、ユーザは、与えられたＩＤやパ
スワードを用いてサーバ５にアクセスし、サーバ５に対
して実行可能な実験内容を網羅した実験リストを要求す
る。サーバ５は、この要求に応答して、要求元のユーザ
端末３＊に実験リスト画面を送信し、ユーザは、その実
験リストの中から希望する実験内容を選択する。サーバ
５は、その選択された実験内容に対応したパラメータ入
力画面をユーザ端末３＊に送信し、ユーザは、希望する
実験パラメータを入力してサーバ５に返送する。

【００２５】サーバ５は、選択された実験内容と、指定
されたパラメータとに基づいて、その実験を担当するロ
ボット７＊の特定や、ロボット７＊に対する制御コマン
ドの発生などを行い、逐次にその制御コマンドをロボッ
ト７＊に送信する。ロボット７＊は、制御コマンドに従
って所要の動作、たとえば、多関節型ロボット（図１０
参照）であれば、各関節１ｂ、１ｄ、１ｆの回転角度や
回転速度などを決定しつつ、把持部１ｈを用いて対象物
を把持し、対象物の位置移動などを行いながら所要の実
験を遂行する。

【００２６】一方、サーバ５は、この実験と平行して、
実験の様子を模した画像または実験の様子を実写した画
像を生成し、それを実験状況画像としてユーザ端末３＊
に送信する。ユーザは、この画像をモニタすることによ
り、実験の様子、進行状況などを把握することができ
る。

【００２７】実験が完了すると、ロボット７＊は、実験
完了をサーバ５に通知し、また、その実験結果を把握で
きるタイプのロボット７＊である場合は、その実験結果
もサーバ５に通知する。サーバ５は、ロボット７＊から
通知された実験結果、あるいは他の実験結果把握手段か
らの実験結果を所定のフォーマットに成形して、実験結
果通知画面を生成し、ユーザ端末３＊に送信する。

【００２８】したがって、本実施の形態によれば、事前
に登録済みのユーザは、サーバ５に対して、第１ネット
ワーク４経由で自由に実験リストを要求できるととも
に、そのリスト内の実験を選択して遠隔で実行すること
ができるので、すべてのユーザは、実験目的に合わせた
実験用ロボットを手元に置く必要がなく、実験コストの
大幅な削減を図ることができるうえ、ユーザは第１ネッ
トワーク４に接続できる環境に所在するだけで任意の実
験用ロボット７ａ〜７ｃを選択的に利用できるから、い
ちいち実験用ロボットの設置場所に出向く必要もなく、
実験の手間を軽減できるという格別のメリットを得られ
る。

【００２９】なお、本実施の形態のシステムは、複数台
の実験用ロボット７ａ〜７ｃを複数のユーザで共有する
ものであり、場合によっては、希望した実験を担当する
ロボットが既に他のユーザによって利用中であることが
当然あり得るが、このような場合を想定して、以下のよ
うに改良してもよい。

【００３０】図４は、改良例を示す流れ図であり、図３
の“実験選択”から“実験パラメータ要求”までの部分
を示す図である。この図において、サーバ５は、ユーザ
端末３＊からの実験選択情報を受け取ると、当該実験を
担当するロボット７＊が利用可能であるか否か（すなわ
ち他のユーザによって利用中であるか否か）を判定す
る。そして、利用可能であれば、上記実施の形態と同様
に、実験パラメータ要求画面をユーザ端末３＊に送信す
る一方、利用可能でなければ、すなわち、当該実験を担
当するロボット７＊が他のユーザによって利用中である
場合は、まず、そのロボット７＊の利用予約画面をユー
ザ端末３＊に送信する。ユーザは、当該画面に設けられ
た予約ボタン（予約する／予約しない）を選択してサー
バ５に返送する。サーバ５は、予約ボタンの選択状態に
対応して、予約しない場合は処理を終了し、予約する場
合はデータベース５ｊの予約テーブルに登録するととも
に、利用可能な状態になると、上記実施の形態と同様
に、実験パラメータ要求画面をユーザ端末３＊に送信す
る。

【００３１】これによれば、ユーザによって選択された
実験を担当するロボット７＊が他のユーザによって利用
中であっても、そのロボット７＊による実験を予約する
ことができ、複数のユーザによる実験の進行を調停しつ
つ、共同利用することができ、実験をスムーズに行うこ
とができる。

【００３２】図５〜図９は、本実施の形態におけるサー
ビスの具体的実例を示す図である。図５において、画面
１０は、ユーザ端末３＊に表示されるパラメータ要求画
面の一例である。この画面１０には、たとえば、“２種
類の液体Ａ、Ｂを混ぜ合わせる”という実験内容を表す
文字列表示エリア１０ａと、その一方の液体（液体Ｂ）
の量を指定するためのパラメータ入力用コントロール１
０ｂとが設けられており、ユーザは、希望するパラメー
タ（この場合は液体Ｂの量；図においては“５０”〔ｃ
ｃ〕）をコントロール１０ｂに入力する。サーバ５は、
ユーザによって指定された実験（この場合は２種類の液
体Ａ、Ｂを混ぜ合わせるという内容の実験）を担当する
ロボット７＊を特定し、そのロボット７＊に対して、必
要な制御コマンドを生成して出力する。ロボット７＊
は、その制御コマンドに従って動作し、たとえば、図６
に示すように、パラメータで指定された量の液体Ｂを入
れた容器８を把持し、その容器８を、液体Ａを入れた別
の容器９の上に移動して容器８を傾け、液体Ａに５０ｃ
ｃの液体Ｂを混ぜ合わせるという実験を行う。

【００３３】一方、かかるロボット７＊の実験と平行し
て、サーバ５は、実験の状況を表す画面を生成してユー
ザ端末３＊に送信する。図７は、その画面１１を示す図
であり、この例では、模式化された実験者１１ａが、こ
れも模式化された二つの容器１１ｂ、１１ｃを両手に持
ち、一方の容器１１ｂに入れられた５０ｃｃの液体Ｂを
他方の容器１１ｃに移し替え、他方の容器１１ｃ内の液
体Ａと混合している様子を表現している。これによれ
ば、ユーザは、あたかも実験に立ち会っているが如き仮
想の体験をすることができ、たとえば、学生などへの効
率的な学習効果を期待することができる。すなわち、実
験の過程をユーザ端末３＊上で確認できるから、たとえ
ば、学校の理科室などに集中設置されたロボット群７に
よる遠隔実験システムに適用して好適なものとすること
ができる。

【００３４】図８及び図９は、かかる遠隔実験システム
におけるサーバ５とユーザ端末３＊とのネットワーク４
を介した処理シーケンスを示す図である。この図におい
て、サーバ５側の処理はステップＳで、ユーザ端末３＊
側の処理はステップＴで表すものとする。

【００３５】まず、ユーザ（学生または指導教官等）
が、事前に配布された実験リストの中から所望の実験を
選択すると（あるいは、先にも説明したとおり、サーバ
５にアクセスすることによる認証処理の実行の後、セッ
ション確立を行ったことによりサーバ５から送信される
実験リスト画面から所望の実験を選択すると）、ユーザ
端末３＊は、その実験内容のサーバ５への送信要求を検
出したか否かを判断する（ステップＴ１）。この後、実
験内容の送信要求を検出しなければそのまま待機状態に
なるが（ステップＴ３）、送信要求を検出すると、その
旨をサーバ５に送信する（ステップＴ２）。

【００３６】一方、サーバ５では、ユーザ端末３＊との
セッションの確立後、ユーザ端末３＊からの送信を待機
する（ステップＳ１）。そして、ユーザ端末３＊による
ステップＴ２の操作をネットワーク４を介して受信・検
出すると（ステップＳ２）、ユーザ端末３＊が送信した
実験内容に基づいて、ロボット制御管理部５ｆで実験を
担当するロボット７＊（実験装置）を特定し、この特定
されたロボットの現在の状態（他の実験中か否か）を確
認する（ステップＳ３）。

【００３７】ステップＳ３において、ロボット７＊が現
在実験中ではなく、実験可能な状態にある場合、ステッ
プＳ１６へ移行するが、実験中である場合、ユーザ端末
３＊に対し使用中である旨のメッセージを送信し（ステ
ップＳ５）、待機する（ステップＳ６）。

【００３８】ユーザ端末３＊はサーバ５から使用中のメ
ッセージを受信すると（ステップＴ４）、その旨を画面
表示しユーザに対し対応を促すが（ステップＴ５）、こ
のメッセージの受信を検出しなければ、何らかの情報が
サーバ５から送信されるまで待機する（ステップＴ
６）。

【００３９】この後、ユーザ端末３＊は、ユーザから実
験の予約の指示を検出したか否かを判断し（ステップＴ
７）、予約指示を検出すると、その旨を予約の要求とし
てサーバ５に送信し（ステップＴ８）、再び待機する
（ステップＴ１１）。またこれと同時に、実験のキャン
セルの指示を検出したか否かも判別し（ステップＴ
９）、キャンセルの指示を検出した場合はキャンセルす
る旨をサーバ５に送信し（ステップＴ１０）本シーケン
スを終了し、セッションを切る。

【００４０】サーバ５では、ユーザ端末３＊から送信さ
れた内容に基づいて処理を実行するが、実験のキャンセ
ルを受信した場合は本シーケンスを終了するが（ステッ
プＳ９でＮｏ）、予約の要求を受信した場合は、登録者
を識別するための情報（利用者情報）、実験開始希望時
間等の入力受付ボックス等からなる予約フォームをユー
ザ端末３＊に送信し（ステップＳ８）、待機する（ステ
ップＳ１０）。

【００４１】ユーザ端末３＊では、サーバ５より送信さ
れる予約フォームが受信されたか否かを判断し（ステッ
プＴ１２）、受信を検出すると、予約フォームを画面表
示し（ステップＴ１３）、ユーザに対し対応を促す（ス
テップＴ１３）。

【００４２】この後、ユーザによるデータの入力に基づ
いて、予約データを生成し、送信の指示が検出されたか
否かを判断する（ステップＴ１４）。そして、送信指示
を検出すると、この予約データを送信し（ステップＴ１
５）、待機する（ステップＴ１６）。

【００４３】サーバ５では、ユーザ端末３＊から送信さ
れた予約データに基づいて実験受付管理部５ｅで登録処
理を実行し（ステップＳ１２）、何時実験を行うかのス
ケジュールをユーザ端末３＊に送信して通知し（ステッ
プＳ１３）、当該実験の開始が予定されている時間まで
待機する（ステップ１４）。

【００４４】一方、サーバ５から送信されたスケジュー
ルの受信の検出の有無を判断し（ステップＴ１７）、ス
ケジュールの受信を検出すると、ユーザ端末３＊内部の
所定のメモリにその旨を登録する（ステップＴ１８）。

【００４５】このような処理をユーザ端末３＊に行うこ
とにより、例えば、スケジューラ等、他のアプリケーシ
ョンプログラムと連動させて、実験の開始をユーザに対
し報知することができる他、授業の時間割等に連動した
実験の開始を指定することもできる。

【００４６】サーバ５は現在時刻が、ステップＳ１２に
おいて事前に登録された予約時間と一致したことを検出
すると、実験開始をユーザ端末３＊に送信する（ステッ
プＳ１６）。このステップにおいて、セッションが継続
中であれば、実験を開始する旨のメッセージのみを送信
するが、セッションが切られている場合、予約データ
（利用者情報の電話番号）に基づいて、登録者に発呼
し、ユーザ端末３＊との再セッション確立を要求する。

【００４７】ユーザ端末３＊は、サーバ５より送信され
た実験開始の受信の有無を判断し（ステップＴ２０）、
実験開始の受信を検出すると、図７に図示するような実
験の経過を示す画像（仮想画像または実写画像）を表示
させるため、画像（動画）表示用のプログラムを起動す
る（ステップＴ２１）。これは、例えば、サーバ５との
セッションにおいて、所定のブラウザソフトを使用して
いれば、リアルタイムに画像を表示するプラグイン等を
起動する。

【００４８】この後、図５に示されるような実験に必要
なパラメータ等の操作命令の入力を指示・表示し（ステ
ップＴ２２）、ユーザによるパラメータの入力と送信指
示の有無を判断し（ステップＴ２３）、パラメータの送
信指示を検出すると、送信する（ステップＴ２４）。ま
た、サーバ５は、これを受信し、受信したパラメータに
基づいて、ロボット７＊を制御する制御コマンドをロボ
ット制御管理部５ｆにて生成し、第２ネットワーク６を
介して出力する（ステップＳ１７）。またこの制御コマ
ンドに出力に対応して動作するロボット７＊の動作内容
を第２ネットワーク６を介して取得し、この取得された
内容に基づいて実験状況送出部５ｇにて実験の様子を模
した仮想画像、またはロボット７＊の動きを写した実写
画像を生成し、ユーザ端末３＊にリアルタイムに送信す
る（ステップＳ１８）。

【００４９】ユーザ端末３＊は、これらの画像を受信す
ると、これを表示して（ステップＴ２５）、ステップＴ
２２〜Ｔ２４にてユーザが行った処理に対する実験内容
を出力するとともに、これによって実験操作完了か否か
の指示を促す。そして実験が終了していなければ再びス
テップＴ２２に戻りパラメータの入力指示を促すが、実
験完了操作を検出したならば（ステップＴ２６）、終了
コマンドを生成して、サーバ５に送信する。

【００５０】サーバ５はこの終了コマンドを受信する
と、ロボット７＊の制御を止め、実験結果送出部５ｈに
て実験結果を生成する（ステップＳ１９）。しかる後、
今回の実験操作による利用料金を課金処理部５ｉにて算
出、生成し（ステップＳ２０）、これらのデータをユー
ザ端末３＊に送信し（ステップＳ２１）、本処理を終了
する。ユーザ端末３＊では、ステップＴ２１にてサーバ
５が送信したデータを受信し、表示し（ステップＴ２
８）本処理を終了する。

【００５１】以上のとおり、この具体例においては、た
とえば、学校等に適用して好ましい遠隔実験システムを
実現することができる。すなわち、理科室等に集中設置
されたロボット群７を、校内ないしは校外の教室等から
遠隔制御することができ、ロボット群７の共同利用を実
現して実験コストの低減を図ることができるばかりか、
いちいち理科室等に出向くこともないので実験の手間を
軽減することができるうえ、ユーザは、第１ネットワー
ク４を介してサーバ５に接続可能なユーザ端末３＊を所
持していればよく、他校の学生や、在宅の学生などにも
ロボット群７を利用させることができ、より一層効率的
な共同利用を行うことができる。

【００５２】また、実験の経過をユーザ端末３＊でモニ
タできるため、学習効果の高い遠隔実験システムを提供
することができ、特に学校等の教育現場に適用して好ま
しいシステムとすることができる。

【００５３】なお、本実施の形態においては、実験用ロ
ボットの遠隔操作について述べたが、第１ネットワーク
４、および、第２ネットワークの何れかが、広域ネット
ワークに接続されており、これらのネットワークを介し
てロボットを遠隔操作するシステムであれば、これに限
定されない。この場合、例えば、実験用ロボット７ａ〜
７ｃに代わるものとして、介護を目的としたロボットで
あってもよいし、電子玩具のようなものであってもよ
い。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、ネットワークを介して
受信されたユーザ端末からの操作情報に基づいて、ロボ
ットに対応した制御コマンドが生成され、この制御コマ
ンドが前記ロボットに出力される。したがって、ネット
ワーク上のユーザ端末から遠隔地のロボットを制御する
ことができるので、移動等の手間をかけず、広域ネット
ワークを利用してロボットの制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態のシステム概念図である。

【図２】サーバ５において実現される各種機能の模式図
である。

【図３】本実施の形態におけるサービス（実験用ロボッ
ト遠隔制御サービス）利用の流れ図である。

【図４】本実施の形態の改良例を示す流れ図である。

【図５】ユーザ端末３＊に表示されるパラメータ要求画
面の一例を示す図である。

【図６】実験用ロボットの動作状態図である。

【図７】実験の状況を表す画面を示す図である。

【図８】遠隔実験システムにおける処理シーケンスを示
す図（１／２）である。

【図９】遠隔実験システムにおける処理シーケンスを示
す図（２／２）である。

【図１０】実験用ロボットの一例を示す図である。

【符号の説明】

３ａ〜３ｃ コンピュータ（ユーザ端末） ４ 第１ネットワーク（ネットワーク） ５ サーバ（ロボット制御装置） ５ａ ＷＡＮ通信部（受信手段、リスト送信手
段、実写画像送信手段、実験結果画像送信手段、選択要
求送信手段） ５ｂ ＬＡＮ通信部（制御手段） ５ｄ 実験内容管理部（保持手段） ５ｆ ロボット制御管理部（コマンド発生手段） ７ａ〜７ｃ 実験用ロボット（ロボット）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｑ 9/00 ３２１ Ｈ０４Ｑ 9/00 ３２１Ｅ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザ端末、サーバ、およびロボットか
   らなり、前記ユーザ端末と前記サーバとは第１のネット
   ワークにより接続され、前記サーバと前記ロボットとは
   第２のネットワークにより接続されるロボット遠隔操作
   システムにおいて、 前記サーバは、 前記ユーザ端末から送信された操作情報を前記第１のネ
   ットワークを介して受信する受信手段と、 この受信手段によって受信された操作情報に基づいて、
   前記ロボットを操作するための制御コマンドを発生する
   コマンド発生手段と、 このコマンド発生手段によって発生された制御コマンド
   を、前記第２のネットワークを介して、前記ロボットに
   出力し動作制御する制御手段とを備えることを特徴とす
   るロボット遠隔制御システム。
2. 【請求項２】 前記ロボットは前記第２のネットワーク
   を介して複数が接続され、前記サーバは、複数接続され
   るロボットの各々において実行可能な制御内容からなる
   リストを保持する保持手段と、前記ユーザ端末からの要
   求に応じて、前記リストを送信するリスト送信手段とを
   さらに有することを特徴とする請求項１記載のロボット
   遠隔制御システム。
3. 【請求項３】 前記サーバは、前記ロボットの実写画像
   を要求元のユーザ端末に送信する実写画像送信手段をさ
   らに有することを特徴とする請求項１記載のロボット遠
   隔制御システム。
4. 【請求項４】 前記ユーザ端末は、操作情報として前記
   サーバに対し実験内容を送信し、前記ロボットは、前記
   サーバが受信した実験内容に基づいて発生した制御コマ
   ンドに基づいて実験を行う実験用ロボットであることを
   特徴とする請求項１に記載のロボット遠隔制御システ
   ム。
5. 【請求項５】 前記サーバは、実験結果を示す実験結果
   画像を実験要求元のユーザ端末に送信する実験結果画像
   送信手段をさらに有することを特徴とする請求項４記載
   のロボット遠隔制御システム。
6. 【請求項６】 前記サーバは、前記ユーザ端末から要求
   された実験を担当するロボットが利用中である場合、前
   記要求元のユーザに対して当該ロボットの利用予約を行
   うか否かの選択要求を送信する選択要求送信手段をさら
   に有することを特徴とする請求項４記載のロボット遠隔
   制御システム。
7. 【請求項７】 ユーザ端末から送信された操作情報を第
   １のネットワークを介して受信する受信手段と、 この受信手段によって受信された操作情報に基づいて、
   制御コマンドを発生するコマンド発生手段と、 このコマンド発生手段によって発生された制御コマンド
   を第２のネットワークを介してロボットに出力し動作制
   御する制御手段とを備えたことを特徴とするロボット制
   御装置。
8. 【請求項８】 前記ロボットは、前記第２のネットワー
   クを介して複数接続され、これら複数のロボットの各々
   において実行可能な制御内容からなるリストを保持する
   保持手段と、前記ユーザ端末からの要求に応じて前記リ
   ストを送信するリスト送信手段とをさらに有することを
   特徴とする請求項７記載のロボット制御装置。
9. 【請求項９】 前記ロボットの実写画像を要求元のユー
   ザ端末に送信する実写画像送信手段をさらに有すること
   を特徴とする請求項７記載のロボット制御装置。
10. 【請求項１０】 前記受信手段は、前記ユーザ端末より
    操作情報として実験内容を受信し、前記制御手段は、こ
    の受信した実験内容に基づいて前記ロボットに対し実験
    を行わしめる制御を行うことを特徴とする請求項７記載
    のロボット制御装置。
11. 【請求項１１】 実験結果を示す実験結果画像を実験要
    求元のユーザ端末に送信する実験結果画像送信手段をさ
    らに有することを特徴とする請求項１０記載のロボット
    制御装置。
12. 【請求項１２】 前記ユーザ端末から要求された実験を
    担当するロボットが利用中である場合、前記要求元のユ
    ーザに対して当該ロボットの利用予約を行うか否かの選
    択要求を送信する選択要求送信手段をさらに有すること
    を特徴とする請求項１０記載のロボット制御装置。
13. 【請求項１３】 ネットワークに接続可能な電子機器が
    読み取り可能なプログラムコードを記録した記録媒体で
    あって、前記電子機器に、ユーザ端末から送信された操
    作情報を第１のネットワークを介して受信する受信手段
    と、この受信手段によって受信された操作情報に基づい
    て、ロボットを動作制御するための制御コマンドを発生
    するコマンド発生手段と、このコマンド発生手段によっ
    て発生された制御コマンドを第２のネットワークを介し
    て接続されるロボットに出力する出力手段とを実現する
    ためのロボット遠隔制御プログラムを格納したことを特
    徴とする記録媒体。