JP2022107623A - 遠隔制御ロボットシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、その全内容が参照により本明細書に組み込まれている、2011年12月20日に出願した米国出願第13/332,165号の利益を主張するものである。また、本出願は、その全内容が参照により本明細書に組み込まれている、2011年4月29日に出願した米国仮出願第61/481,110号の利益も主張するものである。本出願は、それぞれ、その全内容が参照により本明細書に組み込まれている、2011年4月29日に出願した米国仮出願第61/481,103号、2011年4月29日に出願した米国仮出願第61/481,089号、2011年4月29日に出願した米国仮出願第61/481,099号、2011年4月29日に出願した米国仮出願第61/481,095号、および2011年4月29日に出願した米国仮出願第61/481,091号の利益を主張するものである。
200A、200B マスター制御アーム
202 ハンドル
204 重力センサー
206 支持体
207 腕支持体
210 基部
211 第1の支持部材
212 第2の支持部材
213 第3の支持部材
214 第4の支持部材
215 第5の支持部材
216 第6の支持部材
217 第7の支持部材
218 伸展部材
221~227 軸
231~237 ジョイント
241~247 位置センサー
251~257 アクチュエータ
261~269 荷重センサー
271 一般DOF制御装置(GDC)
271~277 GDC
281~287 サーボ弁
300A、300B スレーブアーム
304 重力センサー
310 基部
311 第1の支持部材
312 第2の支持部材
313 第3の支持部材
314 第4の支持部材
315 第5の支持部材
316 第6の支持部材
317 第7の支持部材
321~327 軸
331~337 ジョイント
341~347 位置センサー
351~357 アクチュエータ
361~368 荷重センサー
371~377 GDC
381~387 サーボ弁
390 エンドエフェクター
392,393 外側縁
400 プラットフォーム
420,422,426,428,430 枢軸
432 インターフェース
451,453,455 トルク部材
452,454 第1のリンケージ
462,464 第2のリンケージ
470 接続ライン
472 制御弁ポート
474 アクチュエータポート
476 リミッター
481 クランプ弁
482 一方通行弁
483,484,485,486 逆止弁
487 圧力逃し弁
520,522,524,526,528,530,532,534,536,538,540,542,544,546 枢軸
551 トルク部材
552,553,554,557,565 第1のリンケージ
555 第1のトルク部材
556 第2のトルク部材
558,562,563,564,566 第2のリンケージ
559,560 トルク部材
610 中央制御装置
611,612,613,614,615,616,617 コマンドフィルター
621 マスター位置コマンド
631 マスタートルクコマンド
641 マスター位置制御装置
651 マスター弁制御装置
661 マスタートルク制御装置
681 重力補償装置
691 マスタートルク補助制御装置
693 ロードセルカード
700 遠隔操作ロボットシステム
701 燃料供給部
702 動力ユニット
703 油圧ポンプ
704A 右マスター制御アーム
704B 左マスター制御アーム
704C 右スレーブアーム
704D 左スレーブアーム
705 発電機
706 電気バス
707 中央制御装置
708 GDC
709 サーボ弁
721 スレーブ位置コマンド
731 スレーブトルクコマンド
741 スレーブ位置制御装置
751 弁制御装置
761 スレーブトルク制御装置
781 重力補償装置
791 スレーブ荷重制御装置
793 スレーブロードセルカード
800 遠隔操作ロボットシステム
802 マスター制御アーム
803 スレーブアーム
810 移動プラットフォーム
812 制御パネル
814 座席
816 スレーブアーム受入溝
817 緩衝材
818、820 スレーブアーム支持システム
822 取付点
826 マスター制御アーム支持システム
828 ユーザー操作キャビティ
830 マスター制御取付点
831 フットペダル
832 移動軌道システム
910 プラットフォーム
932 車輪
950 全方向システム
952 有向角度
954 前進方向または後退方向
956 視野角/方向
962 方向
970 遠隔操作ロボットシステム
972 障害物
974 通路
976 方向
977 引っ込められた位置
978 方向
980 モビリティシステム
981A、982A、983A、984A、984B 車輪
985 センサーバー
986、987 センサー
1000 遠隔操作ロボットシステム
1010 トレーラープラットフォーム
1020 マスター制御アーム
1030 スレーブアーム
1040 スタビライザー
1100 遠隔操作ロボットシステム
1105 一次プラットフォーム
1110 二次プラットフォーム
1112 支点
1115 レール、レールシステム
1116、1117 レール
1118 レール支持部材
1120 基部
1122 動力源
1125 座席
1130 制御レバー
1135 マスター制御アーム
1136,1137 エルボージョイント
1138 肘関節
1140 スレーブアーム
1155 荷重
1160 アーム支持部材
1166,1167,1168,1169 走行車輪
1170,1171 リンケージ
1175 モーター
1180 駆動軸
1185 制御ライン
1200 トラック
1220 マスター制御アーム
1230 遠隔スレーブアーム
1300,1302,1304 脱着可能マスター制御アームフレーム
1310 マスター制御アームフレーム部材
1312A,1312B フレーム結合点
1314A,1314B ショルダーストラップ
1316 ウエストベルト、ストラップ
1318 マスター制御アームフレーム部材
1320A,1320B アーム結合パッド
1332A,1332B 嵌め合い結合点
1330A,1330B 結合支柱
1340 テザー
1342 モジュール
1343 蓄電デバイス
1344 釣り合いおもり
1345 ワイヤレス通信モジュール
1350 垂直部材
1360 遠隔操作ロボットシステム
1361 プラットフォーム
1362,1364,1366,1403 スレーブアーム
1372,1374 マスター制御アーム
1406 取り付け端部
1408 受け入れ端部
1410,1420,1430 エンドエフェクター
1450 エンドエフェクター制御ユニット
1452,1454 ボタン
1460 エンドエフェクター
1462、1464 伸展可能な長さ
1466 伸展された位置
1510 プラットフォーム
1512 軌道
1520 ロボットスレーブアーム
1530 エンドエフェクター
1540 電磁石
1550A,1550B 走査デバイス
1552A,1552B 走査範囲
1560 位置決めデバイス
1570 プラットフォームトランシーバ
1574 データストレージログ記録デバイス
1580 カメラ
1582 計量器
1620 物体
1622 物体タグ
1630A~1630Q 物品
1632A 物体タグ
1640 中央リポジトリ
1642 データベース
1644 物体記録
1646 物体特性
1672 中央リポジトリトランシーバ
1690 ユーザーインターフェース
1692 ユーザーインターフェーストランシーバ
1694 マッピングデバイス
1700 方法
1812 軌道
1880 ロボットアーム
1910 ブラケット
1920 アーム
1922 端部
1924 静止した歯車の歯または歯
1926 枢着部
1928 アームの端部
1930 歯車
1932 中心歯車ピン
1940 リフト歯車
1942 第2の点
1944 リフトキャリッジ
1950 アクチュエータ
1952 アクチュエータピストン
1954 第3の点
1956 端部
1960 持ち上げアーム
1962 水平アーム
1964 ロードバックレスト
1966 キー付き溝
2010 右ブラケット
2012 左ブラケット
2044 溝
2062 キー付きアーム
2110 プラットフォーム
2114 マスト枢着部
2120 マスト
2122 アクチュエータ
2124 プラットフォームピン
2126 マストピン
2130 キャリッジ
2131 ロードバックレスト
2132 アームストッパー
2134 キャリッジ枢軸ピン
2140 アーム
2220 ロボットアーム
2212 車輪
Claims (20)
- 遠隔操作ロボットシステムであって、
人間の腕の1つ以上の自由度に対応する自由度を1つ以上形成するように1つ以上のジョイントの周りに共に結合される複数の支持部材を有するマスター制御アームと、
前記マスター制御アームの1つ以上の前記自由度に対応する自由度を1つ以上形成するように1つ以上のジョイントの周りに共に結合される複数の支持部材を有するスレーブアームと、
地面の周りでかつ操作環境内で操縦可能な移動プラットフォームであって、前記移動プラットフォームは、移動遠隔操作機能を実現するために前記移動プラットフォームの周りで前記スレーブアームのオンボードサポートを行うように構成される、移動プラットフォームと、
前記移動プラットフォームに動作可能に結合されかつ前記移動プラットフォームに対して上昇されかつ下げられるように構成された持ち上げデバイスと、
を備えており、
前記持ち上げデバイスは、前記持ち上げデバイスおよび前記スレーブアームの両方による荷重との相互作用を円滑にするように前記スレーブアームの操作に関連して持ち上げ動作を実施するよう構成されていることを特徴とする遠隔操作ロボットシステム。 - 前記スレーブアームは、前記持ち上げデバイスによって持ち上げられる荷重と前記スレーブアームとの相互作用を円滑にするために前記移動プラットフォーム上の選択された位置に配置されることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- ユーザーのオンボードサポートのための操作領域をさらに備えており、
前記操作領域は、前記ユーザーによる、前記マスター制御アームと前記移動プラットフォームと前記持ち上げデバイスとの少なくとも1つの選択的操作を円滑にし、
前記マスター制御アームおよび前記スレーブアームは、移動遠隔操作機能を実現するために前記移動プラットフォームの周りで共に支持されていることを特徴とする請求項2に記載の遠隔操作ロボットシステム。 - 前記マスター制御アームは、前記移動プラットフォーム、前記スレーブアームおよび前記持ち上げデバイスの1つ以上の遠隔操作を円滑にするために前記移動プラットフォームの外に配置されることを特徴とする請求項3に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記マスター制御アームは、前記移動プラットフォーム、前記スレーブアームおよび前記持ち上げデバイスの1つ以上のオンボード制御およびオフボード制御を円滑にするために前記移動プラットフォームに取り外し可能に結合されることを特徴とする請求項4に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記持ち上げデバイスは、前記移動プラットフォームに枢軸回転可能に結合されかつ前記移動プラットフォームに対して伸展および後退するよう構成された持ち上げアームを備えることを特徴とする請求項2に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記持ち上げデバイスは、前記移動プラットフォームに枢軸回転可能に結合されかつ前記移動プラットフォームに対して上方にまたは下方に枢軸回転するように構成された持ち上げアームを備えることを特徴とする請求項2に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記持ち上げデバイスは、
第1の端部と第2の端部とを有する固定アームであって、前記第2の端部の周りで前記移動プラットフォームに結合されている、固定アームと、
第1の端部と第2の端部とを有するブラケットであって、前記ブラケットの前記第2の端部は、枢着部の周りで前記固定アームの前記第1の端部に回転可能に結合されている、ブラケットと、
アクチュエータであって、前記移動プラットフォームに結合される第2の端部と、前記アクチュエータの作動時に前記枢着部の周りでの前記ブラケットの回転を円滑にするために前記ブラケットに枢軸回転可能に結合されている第1の端部と、を有するアクチュエータと、
前記ブラケットの前記第1の端部に結合されている持ち上げアームと、
をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の遠隔操作ロボットシステム。 - 第1の端部と第2の端部とを有する固定アームであって、前記固定アームは、前記第2の端部の周りで前記移動プラットフォームに結合されており、前記固定アームの前記第2の端部上に1つ以上の歯が形成されている、固定アームと、
第1の端部と第2の端部とを有するブラケットであって、前記ブラケットの前記第2の端部は、枢着部の周りで前記固定アームの前記第1の端部に回転可能に結合されている、ブラケットと、
アクチュエータであって、前記移動プラットフォームに結合される第2の端部と、前記アクチュエータの作動時に前記枢着部の周りでの前記ブラケットの回転を円滑にするために前記ブラケットに枢軸回転可能に結合されている第1の端部と、を有するアクチュエータと、
前記ブラケットの前記第1の端部に結合されているリフト歯車と、
前記固定アームの前記第1の端部上の前記歯に前記リフト歯車の歯を結合する中心歯車と、
前記リフト歯車に結合されるリフトキャリッジと、
前記リフトキャリッジに支持される持ち上げアームと、
をさらに備えており、
前記リフトキャリッジは、前記アクチュエータの作動によって上昇されるかまたは下げられることを特徴とする請求項2に記載の遠隔操作ロボットシステム。 - 前記リフト歯車が、前記アクチュエータの作動中に前記リフトキャリッジと前記リフトキャリッジに結合されている前記持ち上げアームとの配向を維持するよう回転すべく構成されるように、前記固定アームの歯、前記中心歯車、および前記リフト歯車の間の歯車比は設定されることを特徴とする請求項9に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記リフトキャリッジおよび前記リフトキャリッジに結合される前記持ち上げアームは、前記リフト歯車が回転したときに水平位置を維持することを特徴とする請求項10に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記持ち上げアームは、積載物を持ち上げるよう構成された水平アームであり、
前記持ち上げデバイスは、積載物のために前記持ち上げアーム上に積載物ストッパーを提供するよう構成されたロードバックレストをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載の遠隔操作ロボットシステム。 - 前記持ち上げアームは、前記持ち上げアームを前記リフトキャリッジに取り付けるために、前記リフトキャリッジにおけるキー特徴部と嵌合するよう構成されたキー特徴部を備えることを特徴とする請求項10に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記持ち上げアームの前記キー特徴部と、前記リフトキャリッジのキー特徴部とは、
前記リフトキャリッジ上での横方向における前記持ち上げアームの動作を円滑にするように、かつ前記リフトキャリッジに対する前記持ち上げアームの前方および後方への移動の1つ以上を制限するように構成されているを特徴とする請求項13に記載の遠隔操作ロボットシステム。 - 前記リフト歯車、前記リフトキャリッジ、および前記リフト歯車と前記リフトキャリッジとの間の結合部の1つ以上は、前記リフトキャリッジおよび前記持ち上げアームの配向を調整するために前記リフト歯車に対して前記リフトキャリッジを回転させるよう構成された回転アクチュエータを備えることを特徴とする請求項10に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記持ち上げデバイスは、前記移動プラットフォームに結合されるマストと、前記マストに動作可能に結合される持ち上げアームと、をさらに備えており、
前記マストは、前記移動プラットフォームに対して前記持ち上げアームを上昇させるかまたは下げることを円滑にするよう動作可能であることを特徴とする請求項2に記載の遠隔操作ロボットシステム。 - 前記マストは、前記移動プラットフォームに枢軸回転可能に結合されており、前記マストは、前記移動プラットフォームに対して複数の操作位置の間で回転可能であることを特徴とする請求項16に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記持ち上げデバイスは、前記移動プラットフォームに結合される第2の端部と、アクチュエータの作動時に枢着部の周りでの前記マストの回転を円滑にするよう前記マストに枢軸回転可能に結合された第1の端部と、を有するアクチュエータをさらに備えることを特徴とする請求項17に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記持ち上げデバイスは、前記マストに動作可能に結合されたリフトキャリッジと、前記リフトキャリッジに結合された持ち上げアームとをさらに備えることを特徴とする請求項17に記載の遠隔操作ロボットシステム。
- 前記持ち上げアームは、複数の操作位置の間での前記マストに対する前記持ち上げアームの回転を円滑にするために前記マストに回転可能に結合されていることを特徴とする請求項17に記載の遠隔操作ロボットシステム。
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