JP2017144488A - 作業領域推定装置、制御装置、制御システム、作業領域推定方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
次に、図3を参照して、本実施形態の制御システム100の動作について説明する。この動作には、制御装置1による作業領域推定方法が含まれている。
本実施形態では、上記のように、作業者の向き情報を演算する向き演算部24と、その向き情報と人体モデルとに基づいて作業者の可動域を演算する可動域演算部25と、作業者の動作情報を演算する動作演算部26と、可動域と動作情報とに基づいて作業者の作業領域を演算する作業領域演算部27とが設けられている。このように構成することによって、作業者の意図が反映された情報である向き情報に基づいて作業領域を推定することにより、作業者の作業領域を高い精度で推定することができる。さらに、作業者の動作情報を考慮することにより、作業領域の推定精度をより向上させることができる。すなわち、動作情報を用いて、可動域から絞り込んだ作業領域を推定することができる。
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
2 検出装置
12a プログラム
21 作業者情報取得部(状態取得部)
22 人体モデル演算部
23 人体モデル記録部
24 向き演算部(向き取得部)
25 可動域演算部
26 動作演算部(第1動作取得部)
27 作業領域演算部
29 ロボット動作演算部(第2動作取得部)
31 安全性判断部
32 ロボット制御部(制御部)
40 作業領域推定部(作業領域推定装置)
50 ロボット(制御対象)
100 制御システム
Claims (21)
- 作業者が作業を行う領域を推定する作業領域推定装置であって、
作業者の動作情報を取得する第1動作取得部と、
作業者の向き情報を取得する向き取得部と、
前記動作情報と前記向き情報と作業者の人体モデルとに基づいて、作業者の動作が予測される領域を演算する作業領域演算部とを備えることを特徴とする作業領域推定装置。 - 請求項1に記載の作業領域推定装置において、
前記向き情報と前記人体モデルとに基づいて、作業者の可動域を演算する可動域演算部を備え、
前記作業領域演算部は、前記動作情報と前記可動域とに基づいて、作業者の動作が予測される領域を演算するように構成されていることを特徴とする作業領域推定装置。 - 請求項1または2に記載の作業領域推定装置において、
前記向き情報は、作業者の胴体の向き情報と、作業者の頭部の向き情報とを含み、
前記作業領域演算部は、前記胴体の向き情報と前記頭部の向き情報とに基づいて、作業者の動作が予測される領域内における動作可能性を重み付け評価するように構成されていることを特徴とする作業領域推定装置。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の作業領域推定装置において、
作業者の位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方を取得する状態取得部を備えることを特徴とする作業領域推定装置。 - 請求項4に記載の作業領域推定装置において、
前記状態取得部は、加速度データ、角速度データ、速度データ、角加速度データ、圧力データおよび磁気データのうちの少なくとも1つを取得し、その取得したデータを用いて前記位置情報および前記姿勢情報の少なくともいずれか一方を算出するように構成されていることを特徴とする作業領域推定装置。 - 請求項4または5に記載の作業領域推定装置において、
前記向き取得部は、前記位置情報および前記姿勢情報の少なくともいずれか一方と前記人体モデルとに基づいて、前記向き情報を演算するように構成されていることを特徴とする作業領域推定装置。 - 請求項4〜6のいずれか1つに記載の作業領域推定装置において、
前記第1動作取得部は、前記位置情報および前記姿勢情報の少なくともいずれか一方と前記人体モデルとに基づいて、前記動作情報を演算するように構成されていることを特徴とする作業領域推定装置。 - 請求項4〜7のいずれか1つに記載の作業領域推定装置において、
前記位置情報および前記姿勢情報の少なくともいずれか一方から前記人体モデルを演算する人体モデル演算部を備えることを特徴とする作業領域推定装置。 - 請求項1〜8のいずれか1つに記載の作業領域推定装置において、
前記人体モデルが記録された人体モデル記録部を備えることを特徴とする作業領域推定装置。 - 請求項1〜9のいずれか1つに記載の作業領域推定装置と、
制御対象を制御する制御部とを備えることを特徴とする制御装置。 - 請求項10に記載の制御装置において、
前記制御部は、作業者の動作が予測される領域の外側で、前記制御対象を動作させるように構成されていることを特徴とする制御装置。 - 請求項10に記載の制御装置において、
前記向き情報は、作業者の胴体の向き情報と、作業者の頭部の向き情報とを含み、
前記作業領域演算部は、前記胴体の向き情報と前記頭部の向き情報とに基づいて、作業者の動作が予測される領域内における動作可能性を重み付け評価するように構成され、
前記制御部は、前記動作可能性が所定値以上の領域の外側で、前記制御対象を動作させるように構成されていることを特徴とする制御装置。 - 請求項10〜12のいずれか1つに記載の制御装置において、
作業者の動作が予測される領域の内側に、前記制御対象が進入した場合の安全性を判断する安全性判断部を備えることを特徴とする制御装置。 - 請求項13に記載の制御装置において、
前記制御部は、前記安全性判断部により安全であると判断された場合に、作業者の動作が予測される領域の内側で、前記制御対象を動作させることが可能に構成されていることを特徴とする制御装置。 - 請求項13または14に記載の制御装置において、
前記制御部は、前記安全性判断部により安全ではないと判断された場合に、前記制御対象を安全性の確保が可能な状態にすることにより、作業者の動作が予測される領域の内側での前記制御対象の動作を許容するように構成されていることを特徴とする制御装置。 - 請求項13〜15のいずれか1つに記載の制御装置において、
前記安全性判断部は、前記動作情報に基づいて安全性を判断するように構成されていることを特徴とする制御装置。 - 請求項13〜16のいずれか1つに記載の制御装置において、
前記制御対象の動作情報を取得する第2動作取得部を備え、
前記安全性判断部は、前記制御対象の動作情報に基づいて安全性を判断するように構成されていることを特徴とする制御装置。 - 請求項10〜17のいずれか1つに記載の制御装置と、
作業者に装着される検出装置とを備えることを特徴とする制御システム。 - 請求項18に記載の制御システムにおいて、
前記検出装置は、加速度データ、角速度データ、速度データ、角加速度データ、圧力データおよび磁気データのうちの少なくとも1つを検出するように構成され、
前記作業領域推定装置は、作業者の位置情報および姿勢情報の少なくともいずれか一方を取得する状態取得部を含み、
前記状態取得部は、前記検出装置の検出結果を取得し、その取得した検出結果を用いて前記位置情報および前記姿勢情報の少なくともいずれか一方を算出するように構成されていることを特徴とする制御システム。 - 作業者が作業を行う領域を推定する作業領域推定方法であって、
作業者の動作情報を取得するステップと、
作業者の向き情報を取得するステップと、
前記動作情報と前記向き情報と作業者の人体モデルとに基づいて、作業者の動作が予測される領域を演算するステップとを備えることを特徴とする作業領域推定方法。 - 請求項20に記載の作業領域推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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