JP2018195214A - 操作装置及びその運転方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来よりも容易に基準姿勢に維持することができる、操作装置を提供することを目的とする。
【解決手段】操作装置１００は、ベース部１０１と、可動部１１と被把持部１２を有する操作部１０２と、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆ及び第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆを有する一対のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆが設けられたパラレルリンク機構１０３と、前記リンク部を駆動させる駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆと、前記可動部の位置を検出する位置センサと、制御器１２０とを備え、前記第１アーム部は、基端部が前記ベース部に回動自在に接続されていて、前記第２アーム部は、基端部が前記第１アーム部に回動自在又は直動自在に接続され、先端部が前記可動部に回動自在に接続されていて、前記制御器は、前記可動部の位置を原点に戻す駆動力を一対の前記リンク部の少なくとも一方に付与するように前記駆動器を駆動させるよう構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、操作装置及びその運転方法に関する。
従来、ロボット等の遠隔操作に用いられる操作装置として、例えば、特許文献１に示す多自由度の力覚提示マニピュレータが知られている。この力覚提示マニピュレータは、マニピュレータのベースと、エンドエフェクタと、エンドエフェクタを支持する一対の並進３自由度を有する一対のパラレルリンク機構と、一対のパラレルリンク機構とエンドエフェクタとをそれぞれ連結する一対の回転２軸を有するジンバル機構と、一対のパラレルリンク機構を駆動する駆動手段と、を備えている。この駆動手段の動力、一対のパラレルリンク機構及び一対のジンバル機構によってエンドエフェクタがベースに対して、３自由度の並進動作及び２自由度の回転動作に変換される。
特開２０１０−１４６３０７号公報
しかしながら、上記特許文献１の力覚提示マニピュレータ等の操作装置では、操作者の操作を容易にする観点から、パラレルリンク機構を基準姿勢に維持することが求められている。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、従来よりも容易に基準姿勢に維持することができる、操作装置を提供することを目的とする。
本発明のある態様に係る操作装置は、ベース部と、前記ベース部の上方に配置され、可動部と被把持部を有する操作部と、第１アーム部及び第２アーム部を有する一対のリンク部が設けられたパラレルリンク機構と、前記リンク部を駆動させる駆動器と、駆動する前記リンク部により変位する前記可動部の位置を検出する位置センサと、前記位置センサにより検出された前記可動部の位置に応じて前記駆動器を制御する制御器と、を備え、前記第１アーム部は、基端部が前記ベース部に回動自在に接続されていて、前記第２アーム部は、基端部が前記第１アーム部に回動自在又は直動自在に接続され、先端部が前記可動部に回動自在に接続されていて、前記制御器は、前記可動部の位置を原点に戻す駆動力を一対の前記リンク部の少なくとも一方に付与するように前記駆動器を駆動させるよう構成されている。
この操作装置では、前記制御器は、前記可動部の変位量に対応した前記駆動力を一対の前記リンク部に付与するように前記駆動器を駆動させるよう構成されていてもよい。
また、操作装置では、前記制御器は、前記可動部の変位量に対応した前記駆動力を一対の前記リンク部の一方の前記リンク部に付与し、一方の前記リンク部の変位に追随させる駆動力を他方の前記リンク部に付与するように前記駆動器を駆動させるよう構成されていてもよい。
さらに、操作装置では、前記制御器は、前記位置センサの検出結果に基づいた前記可動部の変位速度が大きいほど大きく且つ前記可動部の変位方向と反対方向の駆動力と、前記可動部の位置を原点に戻す前記駆動力とを合わせた駆動力を一対の前記リンク部の少なくとも一方に付与するように前記駆動器を駆動させるよう構成されていてもよい。
本発明のある態様に係る操作装置の運転方法は、ベース部と、前記ベース部の上方に配置され、可動部と被把持部を有する操作部と、第１アーム部及び第２アーム部を有する一対のリンク部が設けられたパラレルリンク機構と、前記リンク部を駆動させる駆動器と、駆動する前記リンク部により変位する前記可動部の位置を検出する位置センサと、前記位置センサにより検出された前記可動部の位置に応じて前記駆動器を制御する制御器と、を備え、前記第１アーム部は、基端部が前記ベース部に回動自在に接続されていて、前記第２アーム部は、基端部が前記第１アーム部に回動自在又は直動自在に接続され、先端部が前記可動部に回動自在に接続されていている操作装置の運転方法であって、前記制御器は、前記可動部の位置を原点に戻す駆動力を一対の前記リンク部の少なくとも一方に付与するように前記駆動器を駆動させる。
本発明の操作装置及びその運転方法によれば、従来よりも容易に基準姿勢に維持することができる。
図１は、本実施の形態１に係る操作装置の概略構成を示す斜視図である。 図２は、図１の操作装置の上面図である。 図３は、本実施の形態１に係る操作装置の制御器の構成を示すブロック図である。 図４は、図１の基準姿勢の操作装置の一部を簡略して示した図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図４の姿勢を変更した操作装置の一部を簡略して示した図である。 図６は、図１に示す操作装置の運転方法の一例を示すフローチャートである。 図７は、本実施の形態１における変形例の操作装置の運転方法の一例を示すフローチャートである。 図８は、本実施の形態２における操作装置の運転方法の一例を示すフローチャートである。 図９は、本実施の形態２における変形例の操作装置の運転方法の一例を示すフローチャートである。 図１０は、本実施の形態３に係る操作装置の概略構成を示す斜視図である。 図１１は、図１０の操作装置の制御器の構成を示すブロック図である。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
（実施の形態１）
［操作装置の構成］
以下、本実施の形態１に係る操作装置１００の一例について、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、図１においては、操作装置１００における上下方向、前後方向、及び左右方向を図における上下方向、前後方向、及び左右方向として表している。
操作装置１００は、ベース部１０１、操作部１０２、パラレルリンク機構１０３、角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆ、駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆ及び制御器１２０を備えている。操作装置１００は、操作者が操作部１０２を操作することにより、操作装置１００から離れて設けられているロボット（図３）の位置及び／又は姿勢を制御（遠隔操作）する。
ベース部１０１は、略矩形の平板に形成されていて、その上方には、操作部１０２が配置されている。ベース部１０１と操作部１０２は、６自由度を有するようにパラレルリンク機構１０３により連結されている。
操作部１０２は、可動部１１と被把持部１２を有している。可動部１１は、パラレルリンク機構１０３の上端が接続されている板状部と、当該板状部の上面に立設されている円柱部とから構成されている。可動部１１の円柱部の上面には、略円柱状の被把持部１２が立設されている。被把持部１２は、操作者が把持する部分であり、ロボット（図３）を操作するための各種のボタン１２Ａ、１２Ｂが設けられている。
なお、例えば、被把持部１２は、可動部１１が原点にある所定の基準姿勢の操作装置１００において、その軸心が前方に傾くように配置されている。これにより、操作者が被把持部１２を把持したときに、操作者の手首に余計な力が作用することを抑制することができる。
パラレルリンク機構１０３は複数（この実施の形態では、６つ）のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆを有しており、リンク部１０３Ａ〜１０３Ｆは３つの対を成している。例えば、リンク部１０３Ａと１０３Ｂとは対になり、リンク部１０３Ｃと１０３Ｄとは対になり、リンク部１０３Ｅと１０３Ｆとは対になっている。３対のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆは、上方から見て、等角度間隔（１２０°間隔）で配置されている。
リンク部１０３Ａは第１アーム部１４Ａ及び第２アーム部１５Ａを有し、リンク部１０３Ｂは第１アーム部１４Ｂ及び第２アーム部１５Ｂを有している。リンク部１０３Ｃは第１アーム部１４Ｃ及び第２アーム部１５Ｃを有し、リンク部１０３Ｄは第１アーム部１４Ｄ及び第２アーム部１５Ｄを有している。リンク部１０３Ｅは第１アーム部１４Ｅ及び第２アーム部１５Ｅを有し、リンク部１０３Ｆは第１アーム部１４Ｆ及び第２アーム部１５Ｆを有している。
第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆは、上端部（先端部）が、第１ジョイント１０７Ａ〜１０７Ｆを介して、操作部１０２の可動部１１の下面に回動自在に接続されている。また、第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆは、下端部（基端部）が、第２ジョイント１０８Ａ〜１０８Ｆを介して、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの上端部（先端部）に回動自在に接続されている。なお、第１ジョイント１０７Ａ〜１０７Ｆ及び第２ジョイント１０８Ａ〜１０８Ｆは、それぞれ、ユニバーサルジョイント又はボールジョイント等の各種のジョイントを用いてもよい。
第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆは略Ｖ字状に形成されていて、その屈曲部分が第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの基端部を構成する。第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの基端部が、略Ｌ字状の支持部材１１１Ａ〜１１１Ｆを介して、適宜な手段により、ベース部１０１に回動自在に接続されている。また、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの基端部には駆動器１０６Ａの出力軸が適宜な手段により直接又は間接的に固定されている。なお、駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの出力軸は、支持部材１１１Ａ〜１１１Ｆに設けられた支持部材（例えば、ベアリング等）１１１Ａ〜１１１Ｆにより、支持されていてもよい。
対を成すリンク部１０３Ａ及びリンク部１０３Ｂについて、第１アーム部１４Ａの基端部と第１アーム部１４Ｂの基端部は隣接してベース部１０１に固定され、第２アーム部１５Ａの先端部と第２アーム部１５Ｂの先端部は隣接して可動部１１に固定されている。対を成すリンク部１０３Ｃ及びリンク部１０３Ｄについて、第１アーム部１４Ｃの基端部と第１アーム部１４Ｄの基端部は隣接してベース部１０１に固定され、第２アーム部１５Ｃの先端部と第２アーム部１５Ｄの先端部は隣接して可動部１１に固定されている。対を成すリンク部１０３Ｅ及びリンク部１０３Ｆについて、第１アーム部１４Ｅの基端部と第１アーム部１４Ｆの基端部は隣接してベース部１０１に固定され、第２アーム部１５Ｅの先端部と第２アーム部１５Ｆの先端部は隣接して可動部１１に固定されている。
駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆには、例えばサーボモータ等が用いられ、出力軸がベース部１０１に平行になるように駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆがベース部１０１に設けられている。対を成すリンク部１０３Ａ及びリンク部１０３Ｂについて、第１アーム部１４Ａに接続する駆動器１０６Ａの出力軸と第１アーム部１４Ｂに接続する駆動器１０６Ｂの出力軸とは直線状になるように配置されている。対を成すリンク部１０３Ｃ及びリンク部１０３Ｄについて、第１アーム部１４Ｃに接続する駆動器１０６Ｃの出力軸と第１アーム部１４Ｄに接続する駆動器１０６Ｄの出力軸とは直線状になるように配置されている。対を成すリンク部１０３Ｅ及びリンク部１０３Ｆについて、第１アーム部１４Ｅに接続する駆動器１０６Ｅの出力軸と第１アーム部１４Ｆに接続する駆動器１０６Ｆの出力軸とは直線状になるように配置されている。
駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆによって第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの出力軸を中心に回動し、これに伴い第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに接続する第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆが第２ジョイント１０８Ａ〜１０８Ｆを中心に回動する。これにより、駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆは、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆ及び第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆを有するリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆを駆動させる。よって、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆはベース部１０１に対する各基準角度から回動し、リンク部１０３Ａ〜１０３Ｆに接続する可動部１１はその原点から変位する。
駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆには、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回動角度を検出する角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆが設けられている。具体的には、角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆが駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの出力軸の回転角度を検知することにより、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回動角度が求められる。角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆとしては、ロータリーエンコーダ、ポテンショメータ、又はレーザセンサ等が用いられる。
また、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが回動することにより、リンク部１０３Ａ〜１０３Ｆが駆動し可動部１１が変位する。このため、角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆは、駆動するリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆにより変位する可動部１１の位置を検出する位置センサとしても機能する。
［制御器の構成］
次に、本実施の形態１に係る操作装置１００の制御器１２０の構成の一例について、図３を参照しながら説明する。制御器１２０は、演算部１２１、記憶部１２２及び駆動部１２３Ａ〜１２３Ｆを備えている。なお、制御器１２０は、集中制御する単独の制御器１２０によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御器１２０によって構成されていてもよい。
記憶部１２２は、ＲＯＭ及びＲＡＭ等により構成されており、基本プログラム及び各種固定データ等の情報が記憶している。演算部１２１は、マイクロプロセッサ及びＣＰＵ等により構成されており、記憶部１２２に記憶された基本プログラム等のソフトウェアを読み出して実行することにより、操作装置１００の各種動作を制御する。例えば、演算部１２１は、位置センサにより検出された可動部１１の位置（この実施の形態では、角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆにより検出された駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの出力軸の回転角度）に応じて駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆを制御する。
具体的には、制御器１２０は、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回動角度（駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの出力軸の回転角度）に基づきベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度を基準角度に戻すトルク（復帰トルク）を一対の第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの少なくとも一方に付与するように駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆを駆動させる。これにより、制御器１２０は、可動部１１の位置を原点に戻す駆動力（復帰トルク）を一対のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆの少なくとも一方に付与するように駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆを駆動させる。
駆動部１２３Ａは、例えば、モータドライバであって、演算部１２１からのトルク指令値に応じて駆動器１０６Ａに駆動電流を供給して、駆動器１０６Ａを駆動させる。同様に、駆動部１２３Ｂ〜１２３Ｆは、それぞれ、演算部１２１からトルク指令値に応じて対応する駆動器１０６Ｂ〜１０６Ｆに駆動電流を供給して、駆動器１０６Ｂ〜１０６Ｆを駆動させる。
［操作装置の動作方法］
次に、本実施の形態１に係る操作装置１００の動作方法について、図４〜図６を参照しながら説明する。操作装置１００の動作方法は、制御器１２０により制御されている。
操作者は、予め定められた基準姿勢の操作装置１００を操作する。図４に示す基準姿勢の操作装置１００では、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が予め定められた基準角度になり、可動部１１が予め定められた原点に位置している。このような操作装置１００の基準姿勢では、例えば、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度がそれぞれ等しくなる。また、可動部１１の下面はベース部１０１に平行になり、例えば、水平になる。
そして、操作者が、操作部１０２の被把持部１２を把持して、操作部１０２を操作することにより、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように可動部１１が上下、前後、左右方向に原点から変位する。これに伴い、第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆ及び第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが回動する。
この可動部１１の原点からの変位に伴い、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が基準角度からそれぞれ変わる。このベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度に対応する駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの出力軸の回転角度を、演算部１２１は角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆから取得する（ステップＳ１）。
演算部１２１は、角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆにより検知された回転角度から、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度を求める（ステップＳ２）。この角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆにより検知された回転角度と、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度との関係は、関係式及びテーブル等により予め対応付けられている。
演算部１２１は、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が基準角度に戻るための駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの復帰トルクを求める（ステップＳ３）。駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの復帰トルクは、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度の基準角度からの変化量に対応している。つまり、可動部１１が原点から変位することにより、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆも角度が基準角度から変化する。この角度変化量の方向及び大きさに復帰トルクの向き及び大きさがそれぞれ対応しており、これらは予め設定されている。
そして、演算部１２１は、復帰トルクに応じた駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆのトルク指令値を駆動部１２３Ａ〜１２３Ｆに出力する。この復帰トルクが一対の駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆのそれぞれに発生するように、演算部１２１は全ての駆動部１２３Ａ〜１２３Ｆにトルク指令値を出力する。なお、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が基準角度である駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの駆動部１２３Ａ〜１２３Ｆに対しては、演算部１２１がトルク指令値を出力しなくてもよい。
演算部１２１からトルク指令値を受けた駆動部１２３Ａ〜１２３Ｆは、対応する駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆに駆動電流をそれぞれ出力する（ステップＳ４）。これにより、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度変化量の方向及び大きさに応じた復帰トルクが駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆに発生する。
この復帰トルクは、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が基準角度になる方向に駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆは第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆを駆動させる。これにより、第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆを介して第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに接続する可動部１１が原点に復帰し、操作装置１００は基準姿勢になる。
また、駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆに発生する復帰トルクの大きさは、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度変化量の大きさに対応している。例えば、図５（ａ）に示すように、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度について基準角度からの変化量が小さいほど、小さい復帰トルクを駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆは第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに付与する。
一方、図５（ｂ）に示すように、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が基準角度から大きく変化するほど、大きな復帰トルクを駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆは第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに付与する。
このベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度について基準角度からの角度変化量の大きさと復帰トルクの大きさが予め対応付けられている。この復帰トルクがアーム及びリンクを介して操作部１０２に伝達され、操作部１０２を把持している操作者は、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの基準角度からの角度変化量の大きさに応じた大きさの復帰トルクを受けて、可動部１１の原点からの操作位置を直感的に認識することができる。
このように構成された操作装置１００では、制御器１２０は、可動部１１の位置を原点に戻す駆動力を一対のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆに付与するように駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆを駆動させる。これにより、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度について基準角度からの角度変化量に基づき第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度を基準角度に戻す復帰トルクが一対の第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに付与される。このため、制御器１２０から出力されるトルク指令値は、操作装置１００を基準姿勢に維持する指令値となり、操作装置１００は基準姿勢を容易に保つことができる。
また、制御器１２０は、可動部１１の変位量に対応した駆動力を一対のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆに付与するように駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆを駆動させる。これにより、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度について基準角度からの角度変化量に対応した復帰トルクが、一対の第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに付与される。このため、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度の変化量に対応した復帰トルクの大きさ及び方向により可動部１１の原点からの変位を操作者は認識し易く、操作装置１００を容易に操作することができる。
［変形例］
次に、本実施の形態１に係る操作装置１００の変形例について、図７を参照して説明する。制御器１２０は、位置センサの検出結果に基づいた可動部１１の変位速度が大きいほど大きく且つ可動部１１の変位方向と反対方向の駆動力（減衰トルク）と、可動部１１の位置を原点に戻す駆動力（復帰トルク）とを合わせた駆動力（合計トルク）を一対のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆに付与するように駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆを駆動させる。
ここで、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが回動することにより可動部１１が変位する。このため、位置センサの検出結果に基づいた可動部１１の変位速度は、角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆに基づく第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角速度に対応している。減衰トルクは、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角速度が大きいほど大きく且つ第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回動方向と反対方向のトルクである。また、復帰トルクは、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度を基準角度に戻すトルクである。
例えば、図７のフローチャートに示す操作装置１００の運転方法では、図６のステップＳ３とステップＳ４との間にステップＳ５及びＳ６の処理を実行し、図６のステップＳ４の代わりにステップＳ４’を実行する。なお、図７のステップＳ１〜Ｓ３の各処理は、図６のステップＳ１〜Ｓ３の各処理と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
具体的には、操作者による操作装置１００の操作によって可動部１１がその原点から変位し、それに伴い第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆがその基準角度から回動して、操作装置１００が基準姿勢から姿勢を変える。演算部１２１は、角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆにより検知された回転角度からベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度を求め（ステップＳ１、Ｓ２）、この基準角度から第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度への角度変化量に基づき復帰トルクを求める（ステップＳ３）。
また、演算部１２１は、角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆにより検知された回転角度に基づき第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回動の角速度を演算する（ステップＳ５）。この角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆによる回転角度と第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回動角度とは予め対応付けられている。この単位時間当たりの第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回動角度から第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角速度が求められる。なお、角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆによる回転角度の角速度が第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角速度として求められてもよい。
演算部１２１は、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角速度の方向と反対方向に駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの減衰トルクの方向を定め、角速度の大きさに応じた減衰トルクの大きさを求める（ステップＳ６）。例えば、駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの減衰トルクの大きさは、角速度の大きさが大きくなるほど大きく予め設定されている。
そして、演算部１２１は、ステップＳ３で求めた復帰トルクと、ステップＳ６で求めた減衰トルクとを合わせた合計トルクを求め、合計トルクに応じたトルク指令値を各駆動部１２３Ａ〜１２３Ｆに出力する。
駆動部１２３Ａ〜１２３Ｆは演算部１２１からトルク指令値を受け、対応する駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆに駆動電流をそれぞれ出力する（ステップＳ４’）。これにより、復帰トルクと減衰トルクとの合計した合計トルクが駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆに発生する。このため、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が基準角度に戻る力と共に、速い動きを抑えようとする変位方向に反対向きの減衰トルクが駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆから第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに付与される。これにより、操作装置１００は基準姿勢になり、その際の第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆ等の動きが滑らかになる。
なお、本実施の形態１及びその変形例に係る操作装置１００では、可動部１１が予め定められた原点に位置し、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が基準角度になる姿勢を操作装置１００の基準姿勢とした。ただし、操作装置１００の基準姿勢における可動部１１の原点及びベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの基準角度は、操作者等により任意に設定されてもよい。これにより、操作装置１００の基準姿勢が変更可能であってもよい。
（実施の形態２）
次に、本実施の形態２に係る操作装置１００について、図８を参照して説明する。制御器１２０は、可動部１１の変位量に対応した駆動力（復帰トルク）を一対のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆの一方のリンク部に付与し、一方のリンク部の変位に追随させる駆動力（追随トルク）を他方のリンク部に付与するように駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆを駆動させる。
ここで、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが回動することにより可動部１１が変位する。このため、可動部１１の変位量は、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度変化量に対応する。また、リンク部１０３Ａ〜１０３Ｆは第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆ及び第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆを有し、駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆにより第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが駆動する。このため、追随トルクは、復帰トルクにより変位する一方の第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに他方の第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆを追随させるトルクである。
例えば、以下では、可動部１１から第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆを見て、各対の第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの左側の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅを一方の第１アーム部とし、右側の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆを他方の第１アーム部として説明する。ただし、その反対であってもよい。また、方向が一致していなくてもよい。
具体的には、操作者による操作部１０２の操作によって、可動部１１が原点から変位し、それに伴い第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが基準角度から回動する。そこで、演算部１２１は、一方の角度センサ１０４Ａ、１０４Ｃ、１０４Ｅにより検知された回転角度（一方の回転角度）を取得する（ステップＳ１１）。一方の角度センサ１０４Ａ、１０４Ｃ、１０４Ｅは、一対の第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅを駆動させる駆動器（一方の駆動器）１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅの出力軸の回転角度（一方の回転角度）を検知する。
演算部１２１は、一方の回転角度から、ベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度を求める（ステップＳ１２）。この一方の回転角度の大きさとベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度の大きさとの関係は、関係式及びテーブル等により予め対応付けられている。
演算部１２１は、ベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの基準角度からの角度変化量に基づき、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度をその基準角度に戻すための一方の駆動器１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅの復帰トルクを求める（ステップＳ１３）。復帰トルクの方向及び大きさは、ベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの基準角度からの角度変化量の方向及び大きさにそれぞれ対応している。つまり、復帰トルクの方向は、ベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度が基準角度に戻る方向である。また、復帰トルクの大きさは、例えば、ベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度変化量が大きいほど大きい。
そして、演算部１２１は、復帰トルクに対応するトルク指令値を一方の駆動部１２３Ａ、１２３Ｃ、１２３Ｅに出力する。なお、ベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度が基準角度である駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆの駆動部１２３Ａ〜１２３Ｆに対しては、演算部１２１がトルク指令値を出力しなくてもよい。
演算部１２１からトルク指令値を受けた一方の駆動部１２３Ａ、１２３Ｃ、１２３Ｅは、一方の駆動器１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅに駆動電流をそれぞれ出力する（ステップＳ１４）。このため、ベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度変化量に応じた復帰トルクが一方の駆動器１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅに発生する。この一方の駆動器１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅにより第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が基準角度に戻る方向へ回動し、一方の第２アーム部１５Ａ、１５Ｃ、１５Ｅを介して一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅに接続する可動部１１が原点に復帰する方向へ移動する。
これにより、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅと他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆとの相対位置が変化する。そこで、角度センサ１０４Ｂ、１０４Ｄ、１０４Ｆは、他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆに接続する駆動器（他方の駆動器）１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆの回転角度（他方の回転角度）を検知して演算部１２１に出力する。また、角度センサ１０４Ａ、１０４Ｃ、１０４Ｅは、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅに接続する駆動器（一方の駆動器）１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅの回転角度を検知して演算部１２１に出力する。これにより、演算部１２１は、一方の駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆ及び他方の駆動器１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅによる回転角度（一対の回転角度）を取得する（ステップＳ１５）。
演算部１２１は、一対の回転角度から、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅに対する他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆの相対的な角度（一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅと他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆとの相対角度（一対の相対角度））を求める（ステップＳ１６）。
続いて、演算部１２１は、一対の相対角度に基づき、他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆを一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅに追随させるための他方の駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆの追随トルクを求める（ステップＳ１７）。追随トルクは、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅと他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆとが所定の角度（例えば、平行）等の一定の位置関係になるためのトルクである。
そして、演算部１２１は、追随トルクに対応するトルク指令値を他方の駆動部１２３Ａ〜１２３Ｆに出力する。なお、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅと他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆとが所定の角度等の一定の位置関係にある場合、この他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆに接続する駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆの駆動部１２３Ｂ、１２３Ｄ、１２３Ｆに対しては、演算部１２１がトルク指令値を出力しなくてもよい。
演算部１２１からトルク指令値を受けた他方の駆動部１２３Ｂ、１２３Ｄ、１２３Ｆは、対応する駆動器（他方の駆動器）１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆに駆動電流をそれぞれ出力する（ステップＳ１８）。これにより、一対の相対角度に応じた追随トルクが他方の駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆに発生する。これにより、他方の駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆに接続する他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆがこれと対になる一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅに追随して回動し、一対の第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが一定の位置関係になる。このため、第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆを介して第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに接続する可動部１１が原点に復帰し、操作装置１００は基準姿勢になる。
このように構成された操作装置１００では、制御器１２０は、可動部１１の変位量に対応した駆動力（復帰トルク）を一対のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆの一方のリンク部１０３Ａ、１０３Ｃ、１０３Ｅに付与し、一方のリンク部１０３Ａ、１０３Ｃ、１０３Ｅの変位に追随させる駆動力（追随トルク）を他方のリンク部１０３Ｂ、１０３Ｄ、１０３Ｆに付与するように駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆを駆動させる。
つまり、制御器１２０は、ベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度変化量に対応した復帰トルクを一対の第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅに付与するように駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆを駆動させる。また、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの変位に追随させる追随トルクを他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆに付与するように駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆを駆動させる。これにより、制御器１２０から出力されるトルク指令値は、操作装置１００を基準姿勢に維持する指令値となり、操作装置１００は基準姿勢を容易に保つことができる。
また、基準角度からの第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度変化量に対応した復帰トルクの大きさにより原点からの変位を操作者は認識し易く、操作装置１００を容易に操作することができる。
［変形例］
次に、本実施の形態２の変形例に係る操作装置１００について、図９を参照して説明する。制御器１２０は、位置センサの検出結果に基づいた可動部１１の変位速度が大きいほど大きく且つ可動部１１の変位方向と反対方向の駆動力（減衰トルク）と、可動部１１の位置を原点に戻す駆動力（復帰トルク）とを合わせた駆動力（合計トルク）を一対のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆの一方に付与するように駆動器１０６Ａ〜１０６Ｆを駆動させる。
ここで、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが回動することにより可動部１１が変位する。このため、位置センサの検出結果に基づいた可動部１１の変位速度は、角度センサ１０４Ａ〜１０４Ｆに基づく第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角速度に対応している。
また、制御器１２０は、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの変位に追随させるトルク（追随トルク）と、回動する他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆの角速度が大きいほど大きく且つ他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆの回動方向と反対方向のトルク（減衰トルク）とを合わせたトルク（合計トルク）を他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆに付与するように駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆを駆動させる。
例えば、図９のフローチャートに示す操作装置１００の運転方法では、図８のステップＳ１３とステップＳ１４との間にステップＳ１９及びＳ２０の処理を実行し、図８のステップＳ１７とステップＳ１８との間にステップＳ２１及びＳ２２の処理を実行し、図８のステップＳ１４及びステップＳ１８の代わりにステップＳ１４’及びステップＳ１８’をそれぞれ実行する。なお、図９のステップＳ１１〜Ｓ１７の各処理は、図８のステップＳ１１〜Ｓ１７の各処理と同様であるため、その詳細な説明を省略する。
具体的には、操作者による操作装置１００の操作によって、可動部１１が原点から変位し、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが基準角度から回動して、操作装置１００が基準姿勢から姿勢を変える。この一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの変位に伴う一方の駆動器１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅの出力軸の回転角度（一方の回転角度）を角度センサ１０４Ａ、１０４Ｃ、１０４Ｅが検知して演算部１２１に出力する（ステップＳ１１）。演算部１２１は、一方の回転角度からベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度を求め（ステップＳ１２）、この基準角度からの角度変化量に基づき復帰トルクを求める（ステップＳ１３）。
また、演算部１２１は、一方の角度センサ１０４Ａ、１０４Ｃ、１０４Ｅにより検知された一方の回転角度に基づき一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角速度（一方の角速度）を演算する（ステップＳ１９）。この角度センサ１０４Ａ、１０４Ｃ、１０４Ｅによる回転角度と一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの回動角度とは予め対応付けられている。この単位時間当たりの一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの回動角度から一方の角速度が求められる。なお、角度センサ１０４Ａ、１０４Ｃ、１０４Ｅによる回転角度の角速度を一方の角速度として求められてもよい。
演算部１２１は、一方の角速度の方向と反対方向に駆動器１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅの減衰トルクの方向を定め、角速度の大きさに応じた減衰トルクの大きさを求める（ステップＳ２０）。例えば、駆動器１０６Ａ、１０６Ｃ、１０６Ｅの減衰トルクの大きさは、角速度の大きさが大きくなるほど大きく予め設定されている。
そして、演算部１２１は、ステップＳ１３で求めた復帰トルクと、ステップＳ２０で求めた減衰トルクとを合わせた合計トルクを求め、合計トルクに応じたトルク指令値を一方の駆動部１２３Ａ、１２３Ｃ、１２３Ｅに出力する（ステップＳ１４’）。これにより、復帰トルクと減衰トルクとの合計トルクが一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅに付与され、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅは角度が基準角度になる方向へ回動する。これに伴う一対の相対角度の変化量に基づき、演算部１２１は他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆを一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅに追随させる追随トルクを求める（ステップＳ１５〜Ｓ１７）。
また、他方の角度センサ１０４Ｂ、１０４Ｄ、１０４Ｆにより検知された他方の回転角度に基づき他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆの角速度（他方の角速度）を演算する（ステップＳ２１）。この角度センサ１０４Ｂ、１０４Ｄ、１０４Ｆによる回転角度と他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆの回動角度（他方の回動角度）とは予め対応付けられている。この単位時間当たりの他方の回動角度から他方の角速度が求められる。なお、角度センサ１０４Ｂ、１０４Ｄ、１０４Ｆによる回転角度の角速度を他方の角速度として求められてもよい。
演算部１２１は、他方の角速度の方向と反対方向に駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆの減衰トルクの方向を定め、角速度の大きさに応じた減衰トルクの大きさを求める（ステップＳ２２）。例えば、駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆの減衰トルクの大きさは、角速度の大きさが大きくなるほど大きく予め設定されている。
そして、演算部１２１は、ステップＳ１７で求めた一対の相対角度の変化量に対応する復帰トルクと、ステップＳ２２で求めた他方の角速度に対応する減衰トルクとを合わせた合計トルクを求め、他方の駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆのトルク指令値を他方の駆動部１２３Ｂ、１２３Ｄ、１２３Ｆに出力する（ステップＳ１８’）。これにより、合計トルクが他方の駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆに発生する。このため、他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆが基準角度に戻る復帰するトルクと共に、動きを抑えようとする変位方向に反対向きの減衰するトルクが駆動器１０６Ｂ、１０６Ｄ、１０６Ｆから他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆに付与される。これにより、操作装置１００は基準姿勢になり、その際の他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆ等の動きが滑らかになる。
なお、本実施の形態２及びその変形例に係る操作装置１００では、可動部１１が原点に位置し、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が基準角度になる姿勢を操作装置１００の基準姿勢とした。ただし、操作装置１００の基準姿勢は、操作者等により任意に設定されてもよい。また、操作装置１００の基準姿勢が変更可能であってもよい。これにより、設定された基準姿勢における可動部１１の位置が原点に設定され、ベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの角度が基準角度に設定され、設定された基準姿勢における一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅと他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆとの位置関係が一定の位置関係に設定される。
例えば、操作者が操作装置１００を操作して、操作装置１００の姿勢を初期の基準姿勢から変更する。この操作装置１００により遠隔操作されるロボット２００は、姿勢の変更に応じてアームを所定角度に変化する。そして、アームの角度が決まると、その際の操作装置１００の姿勢を新たな基準姿勢として操作者が設定する。この基準姿勢における可動部１１の位置が原点に定まり、ベース部１０１に対する一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅの角度が基準角度に定まり、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅと他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆと位置関係が一定の位置関係と定まる。
このようにして新たに設定した基準角度に復帰する復帰トルクが一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅに付与される。そして、新たに設定した一定の位置関係になるように、一方の第１アーム部１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅに追随させる追随トルクが他方の第１アーム部１４Ｂ、１４Ｄ、１４Ｆに付与される。このため、操作者がロボット２００のアームの角度を新たに設定した基準姿勢から微調整する場合には、基準姿勢に復帰させる復帰トルクが第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに付与される。操作者は、新たに設定した基準姿勢からのアームの位置関係を容易に把握して操作装置１００を操作することができる。
（実施の形態３）
次に、本実施の形態３に係る操作装置１００について、図１０を参照して説明する。実施の形態１及び２に係る操作装置１００では、第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆは、第２ジョイント１０８Ａ〜１０８Ｆを介して第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに回動自在に接続されていた。これに対し、実施の形態３に係る操作装置１００では、第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆは、直動ジョイント１１８Ａ〜１１８Ｆを介して第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに直動自在に接続されている。
具体的には、第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆは、上端部（先端部）が、第１ジョイント（図示せず）を介して、操作部１０２の可動部１１の下面に回動自在に接続されている。また、第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆは、下端部（基端部）が、直動ジョイント１１８Ａ〜１１８Ｆを介して、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの上端部（先端部）に直動自在に接続されている。
第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆは、下端部（基端部）が、第３ジョイント１０９Ａ〜１０９Ｆを介してベース部１０１に回動自在に接続されている。なお、第３ジョイント１０９Ａ〜１０９Ｆは、それぞれ、ユニバーサルジョイント又はボールジョイント等の各種のジョイントを用いてもよい。また、第３ジョイント１０９Ａ〜１０９Ｆには、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回動角度を検出する角度センサ１１４Ａ〜１１４Ｆ（図１１）が設けられている。この角度センサ１１４Ａ〜１１４Ｆとしては、ロータリーエンコーダ、ポテンショメータ、又はレーザセンサ等が用いられる。
対を成すリンク部１０３Ａ及びリンク部１０３Ｂについて、第１アーム部１４Ａの基端部と第１アーム部１４Ｂの基端部とは隣接してベース部１０１に固定され、第２アーム部１５Ａの先端部が別の対の第２アーム部１５Ｆの先端部と隣接して可動部１１に固定され、第２アーム部１５Ｂの先端部が別の対の第２アーム部１５Ｃの先端部と隣接して可動部１１に固定されている。対を成すリンク部１０３Ｃ及びリンク部１０３Ｄについて、第１アーム部１４Ｃの基端部と第１アーム部１４Ｄの基端部とは隣接してベース部１０１に固定され、第２アーム部１５Ｃの先端部が別の対の第２アーム部１５Ｂの先端部と隣接して可動部１１に固定され、第２アーム部１５Ｄの先端部が別の対の第２アーム部１５Ｅの先端部と隣接して可動部１１に固定されている。対を成すリンク部１０３Ｅ及びリンク部１０３Ｆについて、第１アーム部１４Ｅの基端部と第１アーム部１４Ｆの基端部とは隣接してベース部１０１に固定され、第２アーム部１５Ｅの先端部が別の対の第２アーム部１５Ｄの先端部と隣接して可動部１１に固定され、第２アーム部１５Ｆの先端部が別の対の第２アーム部１５Ａの先端部と隣接して可動部１１に固定されている。
直動ジョイント１１８Ａ〜１１８Ｆには、直動アクチュエータ等の駆動器１１６Ａ〜１１６Ｆ（図１１）が設けられている。この駆動器１１６Ａ〜１１６Ｆによって、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆに対して第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆが直動する、又は、第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆに対して第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが直動するため、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆ及び第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆを有するリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆが伸縮する。この結果、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆはベース部１０１に対する基準角度から回動し、リンク部１０３Ａ〜１０３Ｆに接続する可動部１１はその原点から変位する。
このベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回動角度が角度センサ１１４Ａ〜１１４Ｆによって検出される。例えば、角度センサ１１４Ａ〜１１４Ｆが第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回転角度又は第３ジョイント１０９Ａ〜１０９Ｆの回転角度を検知し、この検知された角度によってベース部１０１に対する第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆの回動角度が求められる。なお、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆが回動することにより可動部１１が変位するため、角度センサ１１４Ａ〜１１４Ｆは、駆動するリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆにより変位する可動部１１の位置を検出する位置センサとしても機能する。
なお、実施の形態３に係る操作装置１００を図６、図７、図８及び図９に示す角フローチャートに従って動作させることができる。
また、実施の形態３において、角度センサ１１４Ａ〜１１４Ｆの検出結果に基づいて可動部１１の位置を検出したが、可動部１１の位置を検出はこれに限定されない。例えば、角度センサ１１４Ａ〜１１４Ｆに代えて、リンク部１０３Ａ〜１０３Ｆの伸縮を検出する伸縮センサを用いてもよい。
伸縮センサは、直動ジョイント１１８Ａ〜１１８Ｆ等に設けられており、第１アーム部１４Ａ〜１４Ｆと第２アーム部１５Ａ〜１５Ｆとが相対的に移動することによりリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆが伸縮した長さを検出する。リンク部１０３Ａ〜１０３Ｆが伸縮することによりリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆに接続する可動部１１が移動するため、伸縮センサの検出結果に基づいて可動部１１の位置を検出することができる。この場合、この可動部１１の位置が原点に戻すトルクを一対のリンク部１０３Ａ〜１０３Ｆの少なくとも一方に付与するように駆動器１１６Ａ〜１１６Ｆを駆動させる。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良又は他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
本発明の操作装置及びその運転方法は、従来よりも容易に基準姿勢に維持することができるため、産業ロボットの分野において有用である。
１４Ａ〜１４Ｆ ：第１アーム部
１５Ａ〜１５Ｆ ：第２アーム部
１００ ：操作装置
１０１ ：ベース部
１０２ ：操作部
１０３ ：パラレルリンク機構
１０３Ａ〜１０３Ｆ ：リンク部
１０４Ａ〜１０４Ｆ ：角度センサ（位置センサ）
１１４Ａ〜１１４Ｆ ：伸縮センサ（位置センサ）
１０６Ａ〜１０６Ｆ ：駆動器
１１６Ａ〜１１６Ｆ ：駆動器
１２０ ：制御器

Claims (5)

  1. ベース部と、
    前記ベース部の上方に配置され、可動部と被把持部を有する操作部と、
    第１アーム部及び第２アーム部を有する一対のリンク部が設けられたパラレルリンク機構と、
    前記リンク部を駆動させる駆動器と、
    駆動する前記リンク部により変位する前記可動部の位置を検出する位置センサと、
    前記位置センサにより検出された前記可動部の位置に応じて前記駆動器を制御する制御器と、を備え、
    前記第１アーム部は、基端部が前記ベース部に回動自在に接続されていて、
    前記第２アーム部は、基端部が前記第１アーム部に回動自在又は直動自在に接続され、先端部が前記可動部に回動自在に接続されていて、
    前記制御器は、前記可動部の位置を原点に戻す駆動力を一対の前記リンク部の少なくとも一方に付与するように前記駆動器を駆動させるよう構成されている、操作装置。
  2. 前記制御器は、前記可動部の変位量に対応した前記駆動力を一対の前記リンク部に付与するように前記駆動器を駆動させるよう構成されている、請求項１に記載の操作装置。
  3. 前記制御器は、前記可動部の変位量に対応した前記駆動力を一対の前記リンク部の一方の前記リンク部に付与し、一方の前記リンク部の変位に追随させる駆動力を他方の前記リンク部に付与するように前記駆動器を駆動させるよう構成されている、請求項１又は２に記載の操作装置。
  4. 前記制御器は、前記位置センサの検出結果に基づいた前記可動部の変位速度が大きいほど大きく且つ前記可動部の変位方向と反対方向の駆動力と、前記可動部の位置を原点に戻す前記駆動力とを合わせた駆動力を一対の前記リンク部の少なくとも一方に付与するように前記駆動器を駆動させるよう構成されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の操作装置。
  5. ベース部と、
    前記ベース部の上方に配置され、可動部と被把持部を有する操作部と、
    第１アーム部及び第２アーム部を有する一対のリンク部が設けられたパラレルリンク機構と、
    前記リンク部を駆動させる駆動器と、
    駆動する前記リンク部により変位する前記可動部の位置を検出する位置センサと、
    前記位置センサにより検出された前記可動部の位置に応じて前記駆動器を制御する制御器と、を備え、
    前記第１アーム部は、基端部が前記ベース部に回動自在に接続されていて、
    前記第２アーム部は、基端部が前記第１アーム部に回動自在又は直動自在に接続され、先端部が前記可動部に回動自在に接続されていている操作装置の運転方法であって、
    前記制御器は、前記可動部の位置を原点に戻す駆動力を一対の前記リンク部の少なくとも一方に付与するように前記駆動器を駆動させる、操作装置の運転方法。
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US6047610A (en) * 1997-04-18 2000-04-11 Stocco; Leo J Hybrid serial/parallel manipulator
JP4117949B2 (ja) * 1998-11-11 2008-07-16 三菱プレシジョン株式会社 ６軸のフォースフィードバックを有する力覚インタフェース装置
JP5126892B2 (ja) * 2008-12-19 2013-01-23 国立大学法人 名古屋工業大学 多自由度の力覚提示マニピュレータ
WO2012103648A1 (en) * 2011-02-01 2012-08-09 Leslie Ryan David Haptic device
JP2014048878A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Aisin Ai Co Ltd アクチュエータ及びこのアクチュエータを備える操作感覚シミュレータ
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