JP2753121B2 - マニピュレータの制御装置 - Google Patents
マニピュレータの制御装置Info
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- JP2753121B2 JP2753121B2 JP21494590A JP21494590A JP2753121B2 JP 2753121 B2 JP2753121 B2 JP 2753121B2 JP 21494590 A JP21494590 A JP 21494590A JP 21494590 A JP21494590 A JP 21494590A JP 2753121 B2 JP2753121 B2 JP 2753121B2
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- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
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Landscapes
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はマニピュレータの制御装置に係わり、特に制
御装置の制御定数を変更する装置に関する。
御装置の制御定数を変更する装置に関する。
（従来の技術） 最近、配電工事における高所活線作業の労働安全条件
を改善するため、活線作業の自動化が各所で検討されて
いる。例えば高所作業車にロボットを搭載し、作業者が
このロボットに指令を与えることにより、高圧電線に対
して電線の皮はぎ、電線の切断接続等の作業を行うもの
が開発されている。
を改善するため、活線作業の自動化が各所で検討されて
いる。例えば高所作業車にロボットを搭載し、作業者が
このロボットに指令を与えることにより、高圧電線に対
して電線の皮はぎ、電線の切断接続等の作業を行うもの
が開発されている。
従来、上記ロボットシステムでは作業者がロボットア
ームを希望の位置へ移動させる制御系、いわゆるユニラ
テラル制御に作業対象からの力伝達機能をもった制御を
付加してバイラテラル制御系を構成し、遠隔操作性の向
上を図っている。
ームを希望の位置へ移動させる制御系、いわゆるユニラ
テラル制御に作業対象からの力伝達機能をもった制御を
付加してバイラテラル制御系を構成し、遠隔操作性の向
上を図っている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のようなバイラテラル制御系を有
するロボットシステムでも目視が不可能な、すなわちロ
ボット操作をカメラからの画像を注視しながらしか行え
ない遠隔作業ロボットシステムでは、作業者のロボット
への指令の与え方と画像として写し出された先物の動き
が感覚的に一致しないという制御上の問題があった。
するロボットシステムでも目視が不可能な、すなわちロ
ボット操作をカメラからの画像を注視しながらしか行え
ない遠隔作業ロボットシステムでは、作業者のロボット
への指令の与え方と画像として写し出された先物の動き
が感覚的に一致しないという制御上の問題があった。
本発明は上記の問題を解決するために成されたもので
画像に映し出された作業対象物とマニピュレータ操作者
の感覚が一致するようなマニピュレータの制御装置を提
供することを目的とする。
画像に映し出された作業対象物とマニピュレータ操作者
の感覚が一致するようなマニピュレータの制御装置を提
供することを目的とする。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、作業車上にブー
ムを介して接続されたワーキングベースに配線作業用の
スレーブ・マニピュレータ及び作業状況を撮影する撮影
手段を配置し、且つ前記作業車の操作室に設けられ前記
撮影手段により撮影された映像を映し出すモニタを監視
しながらマスタ・マニピュレータの操作により前記スレ
ーブ・マニピュレータへ動作指令を与えて配線作業を行
う制御装置において、前記撮影手段に設けられたズーム
機構と、前記操作室に設けられ前記ズーム機構のズーム
量を調整するズーム調整手段と、前記撮影手段により撮
影された映像を入力して前記モニタに映し出すと共に、
前記ズーム調整手段より得られるデータを入力して前記
ズーム機構を動作させる視覚装置と、前記ズーム調整手
段により指定されたズーム量データを基に前記マスタ・
マニピュレータと前記スレーブ・マニピュレータ間の移
動量の比率を求め、前記マスタ・マニピュレータの動作
に対する前記スレーブ・マニピュレータの従動作の割合
を変化させて制御する制御手段とを備えたものである。
ムを介して接続されたワーキングベースに配線作業用の
スレーブ・マニピュレータ及び作業状況を撮影する撮影
手段を配置し、且つ前記作業車の操作室に設けられ前記
撮影手段により撮影された映像を映し出すモニタを監視
しながらマスタ・マニピュレータの操作により前記スレ
ーブ・マニピュレータへ動作指令を与えて配線作業を行
う制御装置において、前記撮影手段に設けられたズーム
機構と、前記操作室に設けられ前記ズーム機構のズーム
量を調整するズーム調整手段と、前記撮影手段により撮
影された映像を入力して前記モニタに映し出すと共に、
前記ズーム調整手段より得られるデータを入力して前記
ズーム機構を動作させる視覚装置と、前記ズーム調整手
段により指定されたズーム量データを基に前記マスタ・
マニピュレータと前記スレーブ・マニピュレータ間の移
動量の比率を求め、前記マスタ・マニピュレータの動作
に対する前記スレーブ・マニピュレータの従動作の割合
を変化させて制御する制御手段とを備えたものである。
（作用） 上記構成により、撮影手段に設けられたズーム機構の
ズーム量をズーム調整手段により調整し、視覚装置に撮
影手段により撮影された映像が入力されるとその映像を
モニタに写し出し、ズーム調整手段より得られるデータ
が入力されるとズーム機構を動作させ、そのとき制御手
段ではズーム調整手段により指定されたズーム量データ
を基にマスタ・マニピュレータとスレーブ・マニピュレ
ータ間の移動量の比率を求め、マスタ・マニピュレータ
の動作に対するスレーブ・マニピュレータの従動作の割
合を変化させて制御することで、画像に映った作業対象
物とマスタ・マニピュレータを操作する間隔が一致する
ので、操作をスムースに行うことができる。特にズーム
調整量を大きくした場合にはスレーブ・マニピュレータ
の動作に対してマスタ・マニピュレータの動作が大きく
なるので、細かな操作が可能であり、配線作業を遠隔操
作にて容易に行うことができる。
ズーム量をズーム調整手段により調整し、視覚装置に撮
影手段により撮影された映像が入力されるとその映像を
モニタに写し出し、ズーム調整手段より得られるデータ
が入力されるとズーム機構を動作させ、そのとき制御手
段ではズーム調整手段により指定されたズーム量データ
を基にマスタ・マニピュレータとスレーブ・マニピュレ
ータ間の移動量の比率を求め、マスタ・マニピュレータ
の動作に対するスレーブ・マニピュレータの従動作の割
合を変化させて制御することで、画像に映った作業対象
物とマスタ・マニピュレータを操作する間隔が一致する
ので、操作をスムースに行うことができる。特にズーム
調整量を大きくした場合にはスレーブ・マニピュレータ
の動作に対してマスタ・マニピュレータの動作が大きく
なるので、細かな操作が可能であり、配線作業を遠隔操
作にて容易に行うことができる。
（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図〜第５図を用いて説明
する。第１図は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。第１図を説明するのに先立ち、本実施例が用いられ
る状況を説明する。第２図は本実施例を適用した一例で
配電作業マニピュレータ・システムの全体図を示したも
のである。第２図において、作業車１上に、作業用のス
レーブ・マニピュレータ２で用いる作業用工具を収納し
ておく工具箱４と、作業の状況を監視するズーム機構付
きITVカメラ５を各々ワーキングベース３の上に配置
し、ブーム６にて操作キャビン７に接続し、操作者９が
マスタ・マニピュレータ８を操作することにより出力す
る指令を制御装置16を介して、スレーブ・マニピュレー
タ２へ駆動指令として伝達する。また電柱10には付属機
器として第３図に示すような、軽腕金11に取り付けた変
圧器12と電線13を留める引留めがいし14があり、これら
を設備するには細かな作業が必要とされる。
する。第１図は本実施例の構成を示すブロック図であ
る。第１図を説明するのに先立ち、本実施例が用いられ
る状況を説明する。第２図は本実施例を適用した一例で
配電作業マニピュレータ・システムの全体図を示したも
のである。第２図において、作業車１上に、作業用のス
レーブ・マニピュレータ２で用いる作業用工具を収納し
ておく工具箱４と、作業の状況を監視するズーム機構付
きITVカメラ５を各々ワーキングベース３の上に配置
し、ブーム６にて操作キャビン７に接続し、操作者９が
マスタ・マニピュレータ８を操作することにより出力す
る指令を制御装置16を介して、スレーブ・マニピュレー
タ２へ駆動指令として伝達する。また電柱10には付属機
器として第３図に示すような、軽腕金11に取り付けた変
圧器12と電線13を留める引留めがいし14があり、これら
を設備するには細かな作業が必要とされる。
第４図は、作業用のスレーブ・マニピュレータ２が電
柱10に接近して、作業用の工具ハンド15にて電線13の付
属機器類の保修を行っている一例を示すものである。こ
のような状況の下で本実施例が使用される。
柱10に接近して、作業用の工具ハンド15にて電線13の付
属機器類の保修を行っている一例を示すものである。こ
のような状況の下で本実施例が使用される。
第１図は、本実施例の主要な部位の構成を示したもの
で、ズーム機構付ITVカメラ５の映像を入力し、操作キ
ャビン７内のモニタTV18に映し出すとともに、操作室７
内に設置したズーム量調整用のズームスイッチ19のデー
タを入力しズーム機構付ITVカメラ５のズーム駆動機構
を動作させる視覚装置17と、このときのズーム量データ
を視覚装置17に出力し、マニピュレータの制御装置16に
入力するための中継器20とから構成される。
で、ズーム機構付ITVカメラ５の映像を入力し、操作キ
ャビン７内のモニタTV18に映し出すとともに、操作室７
内に設置したズーム量調整用のズームスイッチ19のデー
タを入力しズーム機構付ITVカメラ５のズーム駆動機構
を動作させる視覚装置17と、このときのズーム量データ
を視覚装置17に出力し、マニピュレータの制御装置16に
入力するための中継器20とから構成される。
次に先に説明した構成要素間の関連を説明しながら各
構成要素がどのように機能するかを第５図を用いて説明
する。
構成要素がどのように機能するかを第５図を用いて説明
する。
第５図は視覚装置17のズーム量に従って、マスタ・マ
ニピュレータ８の移動指令をスレーブ・マニピュレータ
２に指令する比率を可変することを示した説明図であ
る。
ニピュレータ８の移動指令をスレーブ・マニピュレータ
２に指令する比率を可変することを示した説明図であ
る。
本実施例の作業用マニピュレータの制御装置は、従来
のバイラテラル制御系で細かな作業を行う場合に操作者
９が注意深くマスタ・マニピュレータ８を操作しなけれ
ばならない点を改善するために行った。そのために視覚
装置17で判明しているズーム機構付ITVカメラ５のズー
ム量に従って、マスタ・マニピュレータ８の操作感度を
変えるようにしている。具体的には、第５図に図示した
ごとくマスタ操作量とスレーブ操作量の比を通常の場合
は“1"とし、マニピュレータの制御装置16に指令してお
く。ここで操作者９がズームスイッチ19を“テレ”（接
近）側に指令する場合、スレーブ・マニピュレータ２の
従動作量１に対しマスタ操作量を２倍にすることでスレ
ーブ・マニピュレータ２の画像上の動きとマスタ・マニ
ピュレータ８の操作感覚が一致することになる。また、
これによりマスタ・マニピュレータ８で細かな作業が可
能となる。さらに、操作者９がズームスイッチ19を“ワ
イド”（望遠）側に指令する場合、上述とは逆にスレー
ブ・マニピュレータ２の従動量２に対しマスタ・マニピ
ュレータ８の操作量を１にすることで画像上のスレーブ
・マニピュレータ２の動きとマスタ操作量の感覚が一致
する。これによりすばやく、作業対象位置へスレーブ・
マニピュレータ２を近づけることができる。
のバイラテラル制御系で細かな作業を行う場合に操作者
９が注意深くマスタ・マニピュレータ８を操作しなけれ
ばならない点を改善するために行った。そのために視覚
装置17で判明しているズーム機構付ITVカメラ５のズー
ム量に従って、マスタ・マニピュレータ８の操作感度を
変えるようにしている。具体的には、第５図に図示した
ごとくマスタ操作量とスレーブ操作量の比を通常の場合
は“1"とし、マニピュレータの制御装置16に指令してお
く。ここで操作者９がズームスイッチ19を“テレ”（接
近）側に指令する場合、スレーブ・マニピュレータ２の
従動作量１に対しマスタ操作量を２倍にすることでスレ
ーブ・マニピュレータ２の画像上の動きとマスタ・マニ
ピュレータ８の操作感覚が一致することになる。また、
これによりマスタ・マニピュレータ８で細かな作業が可
能となる。さらに、操作者９がズームスイッチ19を“ワ
イド”（望遠）側に指令する場合、上述とは逆にスレー
ブ・マニピュレータ２の従動量２に対しマスタ・マニピ
ュレータ８の操作量を１にすることで画像上のスレーブ
・マニピュレータ２の動きとマスタ操作量の感覚が一致
する。これによりすばやく、作業対象位置へスレーブ・
マニピュレータ２を近づけることができる。
また、上記動作の説明ではズームスイッチ19は、接近
／通常／望遠の３種を操作者が切り換えるようにした
が、３種間を例えばボリューム等で連続的に変化させ、
その量によりマスタ操作量とスレーブ操作量の比を連続
可変としてもよい。
／通常／望遠の３種を操作者が切り換えるようにした
が、３種間を例えばボリューム等で連続的に変化させ、
その量によりマスタ操作量とスレーブ操作量の比を連続
可変としてもよい。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明はズーム機構
付監視装置を設け、ズーム率に応じてマスタ操作量とス
レーブ操作量の比率を変化することにより画像上のスレ
ーブ・マニピュレータの動作とマスタ操作量が一致し、
操作性が向上する。また、これにより作業のスピードア
ップと安全性が確保できる。
付監視装置を設け、ズーム率に応じてマスタ操作量とス
レーブ操作量の比率を変化することにより画像上のスレ
ーブ・マニピュレータの動作とマスタ操作量が一致し、
操作性が向上する。また、これにより作業のスピードア
ップと安全性が確保できる。
第１図は本発明の実施例である作業用マニピュレータの
制御装置の構成図、第２図は本実施例を搭載するシステ
ム全体図、第３図は作業環境を説明する図、第４図はシ
ステムの稼動状態の説明図、第５図はズーム量に対応し
てマスタ／スレーブのマニピュレータ変換比を可変とす
る方法の説明図である。 ２……スレーブ・マニピュレータ、 ５……ズーム機構付ITVカメラ、 ８……マスタ・マニピュレータ、９……操作者、 15……工具ハンド、16……制御装置、 17……視覚装置、18……モニタTV、 19……ズームスイッチ、20……中継器。
制御装置の構成図、第２図は本実施例を搭載するシステ
ム全体図、第３図は作業環境を説明する図、第４図はシ
ステムの稼動状態の説明図、第５図はズーム量に対応し
てマスタ／スレーブのマニピュレータ変換比を可変とす
る方法の説明図である。 ２……スレーブ・マニピュレータ、 ５……ズーム機構付ITVカメラ、 ８……マスタ・マニピュレータ、９……操作者、 15……工具ハンド、16……制御装置、 17……視覚装置、18……モニタTV、 19……ズームスイッチ、20……中継器。
Claims (1)
- 【請求項１】作業車上にブームを介して接続されたワー
キングベースに配線作業用のスレーブ・マニピュレータ
及び作業状況を撮影する撮影手段を配置し、且つ前記作
業車の操作室に設けられ前記撮影手段により撮影された
映像を映し出すモニタを監視しながらマスタ・マニピュ
レータの操作により前記スレーブ・マニピュレータへ動
作指令を与えて配線作業を行う制御装置において、 前記撮影手段に設けられたズーム機構と、前記操作室に
設けられ前記ズーム機構のズーム量を調整するズーム調
整手段と、前記撮影手段により撮影された映像を入力し
て前記モニタに映し出すと共に、前記ズーム調整手段よ
り得られるデータを入力して前記ズーム機構を動作させ
る視覚装置と、前記ズーム調整手段により指定されたズ
ーム量データを基に前記マスタ・マニピュレータと前記
スレーブ・マニピュレータ間の移動量の比率を求め、前
記マスタ・マニピュレータの動作に対する前記スレーブ
・マニピュレータの従動作の割合を変化させて制御する
制御手段とを備えたことを特徴するマニピュレータの制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21494590A JP2753121B2 (ja) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | マニピュレータの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21494590A JP2753121B2 (ja) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | マニピュレータの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101788A JPH04101788A (ja) | 1992-04-03 |
| JP2753121B2 true JP2753121B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=16664171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21494590A Expired - Lifetime JP2753121B2 (ja) | 1990-08-16 | 1990-08-16 | マニピュレータの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753121B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006055273A (ja) * | 2004-08-18 | 2006-03-02 | Olympus Corp | 手術支援システム |
| JP2017172207A (ja) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 住友重機械工業株式会社 | ショベル |
| JP7395521B2 (ja) * | 2016-03-24 | 2023-12-11 | 住友重機械工業株式会社 | ショベル、ショベルのシステム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02185379A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-19 | Toshiba Corp | マニピュレータ装置 |
-
1990
- 1990-08-16 JP JP21494590A patent/JP2753121B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04101788A (ja) | 1992-04-03 |
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