JP3635626B2

JP3635626B2 - Robot remote control system and robot image remote control processing system

Info

Publication number: JP3635626B2
Application number: JP33209799A
Authority: JP
Inventors: 勝之馬場; 重秋井野; 陽一高本
Original assignee: tmsuk Co Ltd
Current assignee: tmsuk Co Ltd
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1999-11-22
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2019-11-22
Also published as: JP2001195113A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロボットの遠隔制御を行うロボット遠隔制御システム、および、そのロボット遠隔制御システムと画像の遠隔伝送を行う画像遠隔処理システムとを有するロボット画像遠隔制御処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロボット遠隔制御システムとしては、例えば特開平７−２９５６３７号公報に受付・案内ロボットシステムとして記載されているものがある。
この公報に記載された受付・案内ロボットシステムにおいて、ロボット本体と外部制御装置との間はデータ送受信部や音声送受信部で空間的に結合されており、データの送受信は赤外線信号で行われ、音声の送受信はＦＭ信号で行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のロボット遠隔制御システムとしての受付・案内ロボットシステムでは、ロボット本体と外部制御装置との間が赤外線信号やＦＭ信号で行われており、両者の距離を一定（例えば１００ｍ）以上離して使用することは不可能で、ましてや東京と北九州、若しくは米国等の遠隔地間で使用することは不可能であった。
このロボット遠隔制御システムおよびロボット画像遠隔制御処理システムでは、遠隔制御されるロボット装置、画像処理部が少なくとも日本のいずれに配置されても、遠隔制御が可能なことが要求されている。
【０００４】
本発明は、遠隔制御されるロボット装置が少なくとも日本のいずれに配置されても遠隔制御が可能なロボット遠隔制御システム、および、遠隔制御される画像処理部が少なくとも日本のいずれに配置されても遠隔制御が可能なロボット画像遠隔制御処理システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のロボット遠隔制御システムは、ロボット遠隔制御部とロボットコントロール部とロボットコントロール部から制御されるロボット機構部とを備えたロボット遠隔制御システムであって、ロボット遠隔制御部は、前記ロボットコントロール部に動作指示を与えるための動作コードを発生する第１のコンピュータ装置と、第１のコンピュータ装置から出力される動作コードを無線伝送データに変換する第１のデータ通信カードと、無線伝送データをアンテナを介して電波信号として送信する第１の移動体通信装置とを有し、ロボットコントロール部は、電波信号をアンテナを介して受信して無線伝送データを出力する第２の移動体通信装置と、無線伝送データを動作コードに変換する第２のデータ通信カードと、動作コードを第２のデータ通信カードから入力して出力する第２のコンピュータ装置と、第２のコンピュータ装置から出力された動作コードに基づいて前後退、左右回転を含む動作を行う前記ロボット機構部に動きを与えるロボットシーケンサ制御部とを有し、第１のコンピュータ装置は、前進・後退・回転を含む動作を指示する動作指示キースイッチを有し、動作の指示を示す動作指示信号を動作指示キースイッチから入力したときは動作コードテーブルを検索し、動作指示信号に対応する動作コードを読み出して、読み出した動作コードを第１の移動体通信装置に出力し、ロボットシーケンサ制御部は、動作コードが入力された場合に動作コードに対する動作指示が記憶された動作指示テーブルを検索し、検索した動作指示をリレーを動作させるためのリレーパターン信号として読み出す動作指示検索手段を有する構成を備えている。
これにより、被制御体としてのロボットコントロール部が少なくとも日本のいずれの地に配置されていても、ロボット遠隔制御部によりロボット機構部は制御されるロボット遠隔制御システムが得られる。
【０００６】
この課題を解決するための本発明のロボット画像遠隔制御処理システムは、ロボット遠隔制御システムと画像遠隔処理システムとから成るロボット画像遠隔制御処理システムであって、ロボット遠隔制御システムはロボット遠隔制御部とロボットコントロール部とロボットコントロールから制御されるロボット機構部とから成り、画像遠隔処理システムは画像遠隔制御部と画像処理部とから成り、ロボット遠隔制御部は、ロボットコントロール部に動作指示を与えるための動作コードを発生すると共に画像処理部を制御するための制御コードを発生する第１のコンピュータ装置と、第１のコンピュータ装置から出力される動作コードと制御コードとを第１の無線伝送データに変換する第１のデータ通信カードと、第１の無線伝送データをアンテナを介して第１の電波信号として送信する第１の移動体通信装置とを有し、ロボットコントロール部は、第１の電波信号をアンテナを介して受信して第１の無線伝送データを出力する第２の移動体通信装置と、第１の無線伝送データを動作コードと制御コードとに変換する第２のデータ通信カードと、動作コードと制御コードとを第２のデータ通信カードから入力して出力する第２のコンピュータ装置と、第２のコンピュータ装置から出力された動作コードに基づいて前進、後退、左右回転を含む動作を行うロボット機構部に動きを与えると共に第２のコンピュータ装置から出力される制御コードをそのまま出力するロボットシーケンサ制御部とを有し、ロボット機構部は、周囲の被写体を撮像してアナログ画像信号として出力する複数のカメラと、ロボットコントロール部のロボットシーケンサ制御部から出力される制御コードに基づいて複数のカメラからのアナログ画像信号を選択して出力する画像選択部とを有し、画像遠隔制御部は、アナログ音声信号とデジタル音声信号との相互変換を行うと共にデジタル画像信号をアナログ画像信号へ変換する画像音声変換部と、デジタル音声信号とデジタル画像信号の入出力を行うと共に画像送信指示データを出力する第３のコンピュータ装置と、第３のコンピュータ装置から出力されるデジタル音声信号や画像送信指示データを第２の無線伝送データに変換する第３のデータ通信カードと、第２の無線伝送データをアンテナを介して第２の電波信号として送信する第３の移動体通信装置とを有し、画像処理部は、第２の電波信号をアンテナを介して受信して第２の無線伝送データを出力する第４の移動体通信装置と、第２の無線伝送データをデジタル音声信号に変換すると共にデジタル画像信号を第３の無線伝送データに変換する第４のデータ通信カードと、デジタル音声信号を第４のデータ通信カードから入力して出力すると共にデジタル画像信号を出力する第４のコンピュータ装置と、第４のコンピュータ装置から出力されたデジタル音声信号をアナログ音声信号へ又はマイクロフォンからのアナログ音声信号をデジタル音声信号へ変換すると共に画像選択部からのアナログ画像信号をデジタル画像信号へ変換して第４のコンピュータ装置へ出力する画像音声変換部とを有する構成を備えている。
これにより、遠隔制御される画像処理部が少なくとも日本のいずれに配置されても遠隔制御が可能なロボット画像遠隔制御処理システムが得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載のロボット遠隔制御システムは、ロボット遠隔制御部とロボットコントロール部とロボットコントロール部から制御されるロボット機構部とを備えたロボット遠隔制御システムであって、ロボット遠隔制御部は、ロボットコントロール部に動作指示を与えるための動作コードを発生する第１のコンピュータ装置と、第１のコンピュータ装置から出力される動作コードを無線伝送データに変換する第１のデータ通信カードと、無線伝送データをアンテナを介して電波信号として送信する第１の移動体通信装置とを有し、ロボットコントロール部は、電波信号をアンテナを介して受信して無線伝送データを出力する第２の移動体通信装置と、無線伝送データを動作コードに変換する第２のデータ通信カードと、動作コードを第２のデータ通信カードから入力して出力する第２のコンピュータ装置と、第２のコンピュータ装置から出力された動作コードに基づいて前後退、左右回転を含む動作を行うロボット機構部に動きを与えるロボットシーケンサ制御部とを有し、第１のコンピュータ装置は、前進・後退・回転を含む動作を指示する動作指示キースイッチを有し、動作の指示を示す動作指示信号を動作指示キースイッチから入力したときは動作コードテーブルを検索し、動作指示信号に対応する動作コードを読み出して、読み出した動作コードを第１の移動体通信装置に出力し、ロボットシーケンサ制御部は、動作コードが入力された場合に動作コードに対する動作指示が記憶された動作指示テーブルを検索し、検索した動作指示をリレーを動作させるためのリレーパターン信号として読み出す動作指示検索手段を有することとしたものである。
これにより、ロボット遠隔制御部からの動作指示信号は移動体通信装置（例えばＰＨＳ装置）を介して伝送され、被制御体としてのロボットコントロール部が少なくとも日本のいずれの地に配置されていても、ロボット遠隔制御部によりロボット機構部は制御されるという作用を有する。また、通信可能な範囲であれば、極めて危険な箇所等でも遠隔地の操作者がロボット装置のロボット機構部を自由に操り作業を行うことが出来、また、動作指示キースイッチを介してロボット装置に対して動作指示を与えるようにしたので、操作者は例えば前進指示の場合には前進の動作指示キースイッチを押下すればよく、ロボット装置の操作を極めて簡単なものにすることができるという作用を有する。
また、ロボット機構部はロボットシーケンサ制御部により自動的に制御されるという作用を有する。
【０００８】
請求項２に記載のロボット画像遠隔制御処理システムは、ロボット遠隔制御システムと画像遠隔処理システムとを備えたロボット画像遠隔制御処理システムであって、ロボット遠隔制御システムはロボット遠隔制御部とロボットコントロール部とロボットコントロールから制御されるロボット機構部とから成り、画像遠隔処理システムは画像遠隔制御部と画像処理部とから成り、ロボット遠隔制御部は、ロボットコントロール部に動作指示を与えるための動作コードを発生すると共に前記画像処理部を制御するための制御コードを発生する第１のコンピュータ装置と、第１のコンピュータ装置から出力される動作コードと制御コードとを第１の無線伝送データに変換する第１のデータ通信カードと、第１の無線伝送データをアンテナを介して第１の電波信号として送信する第１の移動体通信装置とを有し、ロボットコントロール部は、第１の電波信号をアンテナを介して受信し第１の無線伝送データを出力する第２の移動体通信装置と、第１の無線伝送データを動作コードと制御コードとに変換する第２のデータ通信カードと、動作コードと制御コードとを第２のデータ通信カードから入力して出力する第２のコンピュータ装置と、第２のコンピュータ装置から出力された動作コードに基づいて前進、後退、左右回転を含む動作を行うロボット機構部に動きを与えると共に第２のコンピュータ装置から出力される制御コードをそのまま出力するロボットシーケンサ制御部とを有し、ロボット機構部は、周囲の被写体を撮像してアナログ画像信号として出力する複数のカメラと、ロボットコントロール部のロボットシーケンサ制御部から出力される制御コードに基づいて複数のカメラからのアナログ画像信号を選択して出力する画像選択部とを有し、画像遠隔制御部は、アナログ音声信号とデジタル音声信号との相互変換を行うと共にデジタル画像信号をアナログ画像信号へ変換する画像音声変換部と、デジタル音声信号とデジタル画像信号の入出力を行うと共に画像送信指示データを出力する第３のコンピュータ装置と、第３のコンピュータ装置から出力されるデジタル音声信号や画像送信指示データを第２の無線伝送データに変換する第３のデータ通信カードと、第２の無線伝送データをアンテナを介して第２の電波信号として送信する第３の移動体通信装置とを有し、画像処理部は、第２の電波信号をアンテナを介して受信して第２の無線伝送データを出力する第４の移動体通信装置と、第２の無線伝送データをデジタル音声信号に変換すると共にデジタル画像信号を第３の無線伝送データに変換する第４のデータ通信カードと、デジタル音声信号を第４のデータ通信カードから入力して出力すると共にデジタル画像信号を出力する第４のコンピュータ装置と、第４のコンピュータ装置から出力されたデジタル音声信号をアナログ音声信号へ又はマイクロフォンからのアナログ音声信号をデジタル音声信号へ変換すると共に画像選択部からのアナログ画像信号をデジタル画像信号へ変換して第４のコンピュータ装置へ出力する画像音声変換部と、を有することとしたものである。
これにより、ロボット遠隔制御部からの動作指示信号は移動体通信装置（例えばＰＨＳ装置）を介して伝送され、被制御体としてのロボットコントロール部が少なくとも日本のいずれの地に配置されていても、ロボット遠隔制御部によりロボット機構部は制御されるとと共に、画像処理部からの画像信号も自動的に画像遠隔制御部に伝送され、画像モニタに自動的に表示され、またロボット機構部に配置された複数のカメラのいずれかが選択されるという作用を有する。
【０００９】
請求項３に記載のロボット画像遠隔制御処理システムは、請求項２に記載のロボット画像遠隔制御処理システムにおいて、複数のカメラは、ロボット機構部の頭部、足部および手部に配置されたを有することとしたものである。
これにより、請求項２で得られる作用の他、ロボット機構部の頭部、足部および手部からの画像がモニタされるという作用を有する。
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図２０を用いて説明する。
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるロボット遠隔制御システムを含むロボット画像遠隔制御処理システムを示すブロック図である。
図１において、Ａはロボット画像遠隔制御処理システム、１は遠隔制御装置、２はロボット装置、３はロボット遠隔制御部、４はロボットコントロール部、４Ａはロボット機構部、５は画像遠隔制御部、６は画像処理部、７、８、９、１０はアンテナ、ＬＳ１、ＬＳ２は基地局（例えばＰＨＳ基地局）、Ｎは公衆回線網であり、ロボット遠隔制御部３とアンテナ７、８と基地局ＬＳ１、ＬＳ２と公衆回線網Ｎとロボットコントロール部４とロボット機構部４Ａとはロボット遠隔制御システムを構成し、画像遠隔制御部５とアンテナ９、１０と基地局ＬＳ１、ＬＳ２と公衆回線網Ｎと画像処理部６とは画像遠隔処理システムを構成する。ロボット遠隔制御システムと画像遠隔処理システムとはロボット画像遠隔制御処理システムＡを構成する。
【００１１】
このように構成されたロボット画像遠隔制御処理システムＡについて、その動作を説明する。
ロボット遠隔制御システム３から出力された動作コード、制御コードを含む電波信号はアンテナ７、基地局ＬＳ１、公衆回線網Ｎ、基地局ＬＳ２、アンテナ８を介して電波信号としてロボットコントロール部４に出力され、ロボットコントロール部４で電波信号を動作コード、制御コードに変換し、さらに動作コードを制御対象リレーを示すリレー信号に変換する。そして、リレー信号に応じてロボット機構部４Ａが動作する。また、制御コードに応じてロボット機構部４Ａを制御する。ロボット機構部４Ａは、後述する複数のカメラと複数のカメラのいずれかを選択する後述の画像選択部６とを有し、画像選択部６の出力信号が画像処理部６に入力される。
【００１２】
図２は図１のロボット遠隔制御システムを示すブロック図である。
図２において、ロボット遠隔制御部３、ロボットコントロール部４、ロボット機構部４Ａ、アンテナ７、８、基地局ＬＳ１、ＬＳ２、公衆回線網Ｎは図１と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。
１１は入力装置１２からの動作指示を動作コードに変換するＣＰＵ（中央処理装置）、１３は動作指示や動作コードを表示する表示装置、１４はデータをプリンタ等へ出力する出力装置、１５はデータを記憶するＲＡＭ、１６はプログラムやデータを記憶するＲＯＭ、１７は動作コードを外部へ出力するためのインタフェース部であり、これらは第１のコンピュータ装置１１Ａを構成する。
【００１３】
１８は第１のコンピュータ装置１１Ａから出力される動作コードを無線伝送データに変換する第１のデータ通信カード、１９は第１のデータ通信カード１８からの無線伝送データをアンテナ７を介して電波信号（第１の電波信号）として送信する第１の移動体通信装置、２０は第１の移動体通信装置１９から出力された電波信号をアンテナ８を介して受信して無線伝送データを出力する第２の移動体通信装置、２１は第２の移動体通信装置からの無線伝送データを動作コードに変換する第２のデータ通信カード、２３Ａは第２のデータ通信カード２１からの動作コードをインタフェース部２２を介して入力する第２のコンピュータ装置である。
第２のコンピュータ装置２３Ａは、データの授受のインタフェースを司るインタフェース部２２、２９と、データを処理するＣＰＵ２３と、指令等を入力するための入力装置２４と、データを表示する表示装置２５と、データをプリンタ等へ出力する出力装置２６と、データを記憶するＲＡＭ２７と、プログラム、データを記憶するＲＯＭ２８とを有する。３０は第２のコンピュータ装置２３Ａから出力された動作コードに基づいて、前進、後退、左右回転等の動作を行うロボット機構部４Ａに動きを与えるロボットシーケンサ制御部である。
【００１４】
次に、このように構成されたロボット遠隔制御システムについて、図４〜図８を用いてＰＨＳを例に説明する。図４はロボット遠隔制御部における動作を示すフローチャートであり、図５はロボットコントロール部における動作を示すフローチャートであり、図６はロボットコントロール部のロボットシーケンサ制御部における動作を示すフローチャートであり、図７はロボットシーケンサ制御部におけるリレー変換回路を示す回路図であり、図８はロボット機構部におけるリレー回路を示す回路図である。
【００１５】
まず図４において、移動体通信装置としてのＰＨＳ１９からダイヤル接続を行い、ＰＨＳダイヤル接続完了信号がデータ通信カード１８、インタフェース部１７を介してＣＰＵ１１へ通知されると、ＣＰＵ１１は動作指示可能と判定し、動作指示可能であることを表示装置１３に表示する（Ｓ１）。表示装置１３から動作指示可能であることを通知された操作者は動作指示内容に対応する動作指示キースイッチをオンし、オンとなった動作指示キースイッチは動作指示信号を出力する。ＣＰＵ１１は上記動作指示信号が入力されたか否かを判定し（Ｓ２）、動作指示信号が入力されたと判定したときは、動作コード検索手段（図示せず）により、動作コードテーブルを検索し（Ｓ３）、上記動作指示信号に対応する動作コードを動作コードテーブルから読み出す（Ｓ４）。動作指示キースイッチに対応する動作コードの例を（表１）に示す。
【表１】
（表１）は、例えば前進を指示する動作指示キースイッチをオンすることにより発生する動作指示信号はＦ８（８ビット）の動作コードに変換されることを表わす。ＣＰＵ１１で読み出された動作コードはインタフェース部１７を介してデータ通信カード１８へ出力される（Ｓ５）。ステップ２でＣＰＵ１１が動作指示信号は入力されなかったと判定したときは、ＣＰＵ１１は動作指示無しを示す「０」コードを出力し、ステップ５へ移行する（Ｓ６）。
【００１６】
次に、操作者は、制御内容に対応する制御キースイッチをオンし、オンとなった制御キースイッチは制御信号を出力する。ＣＰＵ１１は上記制御信号が入力されたか否かを判定し（Ｓ７）、制御信号が入力されたと判定したときは、制御コード検索手段（図示せず）により、制御コードテーブルを検索し（Ｓ８）、上記制御信号に対応する制御コードを制御コードテーブルから読み出す（Ｓ９）。ＣＰＵ１１で読み出された制御コードはインタフェース部１７を介してデータ通信カード１８へ出力される（Ｓ１０）。制御キースイッチに対応する制御コードの例を（表２）に示す。
【表２】
（表２）は、例えば頭部を指示する制御指示キースイッチをオンすることにより発生する制御信号（頭部に配置されたカラーＣＣＤカメラからの出力信号を選択するための制御信号）はＡ１（８ビット）の制御コードに変換されることを表わす。
【００１７】
ステップ１〜１０がＣＰＵ１１における動作、つまり第１のコンピュータ装置１１Ａの動作である。データ通信カード１８は第２のコンピュータ装置１１Ａからの動作コードを無線伝送データ（第１の無線伝送データ）へ変換して移動体通信装置（ＰＨＳ）１９に出力し、移動体通信装置１９は無線伝送データを電波信号（第１の電波信号）としてアンテナ７から送信する。
第２の移動体通信装置２０は、アンテナ７からの電波信号をＰＨＳ基地局ＬＳ１、公衆回線網Ｎ、ＰＨＳ基地局ＬＳ２、アンテナ８を介して受信して無線伝送データを第２のデータ通信カード２１に出力する。第２のデータ通信カード２１は、無線伝送データを動作コードと制御コードに変換してインタフェース部２２を介してＣＰＵ２３へ出力する。ＣＰＵ２３における動作を図５に示す。
【００１８】
図５において、まずＣＰＵ２３は、動作コード又は制御コードを受信したか否かを判定し（Ｓ１１）、受信したと判定したときは動作コード又は制御コードをインタフェース部２９を介してロボットシーケンサ制御部３０へ出力する。
図６に、ロボットシーケンサ制御部３０の動作を示す。
図６において、ロボットシーケンサ制御部３０はまず動作コードが入力されたか否かを判定し（Ｓ２１）、入力されたと判定したときは、ロボットシーケンサ制御部３０の動作指示検索手段（図示せず）は、動作指示テーブルを検索し（Ｓ２２）、動作コードに対応するリレーパターン信号（動作指示信号）を読み出す（Ｓ２３）。リレーパターン信号は図７に示すようにビットパターンデータであり、例えばリレーパターン信号がリレーＫ１を示す場合は、リレー変換回路はリレーＫ１を動作させる。（表３）に動作指示テーブルの一例を示す。
【表３】
（表３）は、動作コードがＦ８の場合、リレーパターン信号が「１１００１００１」のビットパターンデータであることを示し、またこのパターンはリレーＫ１をオンとするオン指示信号であることを示す。このようにしてロボットシーケンサ制御部３０はリレーＫ１のオン信号を図８のリレー接点Ｋ１ａのオン信号としてロボット機構部４Ａに出力する。ロボットシーケンサ制御部３０は、制御コードが入力されたときはそのままロボット機構部４Ａへ出力する。
【００１９】
図８はロボット機構部４Ａにおけるリレー回路であり、リレー接点Ｋ１ａがオンであることにより、図８に示すように、条件１と条件２とが成立すればリレーＢがオンとなることを示す。しかし、図８では、条件１は成立しているが条件２は成立しておらず、リレーＯＫ１はオン、リレーＯＫ２はオフとなっている。ここで、条件２も成立してリレーＯＫ２がオンとなると、リレーＢがオンとなり、そのオン接点Ｂａを介してモータリレーＭＡがオンとなり、前後進用モータ（図示しない）が正回転してロボットコントロール部４およびロボット機構部４Ａを内蔵したロボット装置２は前進する。なお、前後進用モータは逆回転することにより後退することもできる。
【００２０】
上記前進、後退動作は通常動作の一部であるが、ロボット遠隔制御部３からは通常動作の他、非常停止等の非常動作や、サーボフリー等の保守動作の動作コードも発生される。さらに、ロボット機構部４Ａの状態を示す状態コードを伝送する動作もある。ロボットシーケンサ制御部３０は、ロボット機構部４Ａからの状態信号（状態を示す信号）に基づいて状態テーブル（図示せず）を検索し、状態コードを読み出す。この状態コードのロボット遠隔制御部３への伝送は、上述した伝送と同様で、ただ方向がロボットコントロール部４からロボット遠隔制御部３への方向である点が異なるのみである。
【００２１】
次に、画像遠隔処理システムについて、その動作を図３を用いて説明する。
図３は図１の画像遠隔処理システムを示すブロック図である。
図３において、ロボット機構部４Ａ、画像遠隔制御部５、アンテナ９、１０、画像処理部６、基地局ＬＳ１、ＬＳ２、公衆回線網Ｎは図１と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。
３１Ａは第３のコンピュータ装置であり、第３のコンピュータ装置３１Ａは、データの授受のインタフェースを司るインタフェース部３７、４１と、データを処理するＣＰＵ３１と、動作指示等を入力するための入力装置３２と、データを表示する表示装置３３と、データをプリンタ等へ出力する出力装置３４と、データを記憶するＲＡＭ３５と、プログラム、データを記憶するＲＯＭ３６とを有する。３８はデジタル音声信号とアナログ音声信号との相互変換を行うと共にデジタル画像信号をアナログ画像信号に変換して画像モニタ３９へ出力する画像音声変換部、４０は入力音声をアナログ音声信号として出力すると共に入力アナログ音声信号を音声として出力するイヤホンマイクロフォン、４２は第３のコンピュータ装置３１Ａから出力されるデジタル音声信号を第２の無線伝送データに変換する第３のデータ通信カード、４３は第２の無線伝送データをアンテナ９を介して第２の電波信号として送信する第３の移動体通信装置であり、これらはいずれも画像遠隔制御部５に内蔵されている。
【００２２】
４４は第２の電波信号をアンテナ１０を介して受信して第２の無線伝送データを出力する第４の移動体通信装置、４５は第２の無線伝送データをデジタル音声信号に変換すると共に後述の第４のコンピュータ装置４７Ａから出力されるデジタル画像信号を第３の無線伝送データに変換する第４のデータ通信カード、４７Ａはデジタル音声信号が第４のデータ通信カード４５から入力されると共に後述の画像音声変換部５４を介する後述の白黒やカラーのＣＣＤカメラ５５からのデジタル画像信号、及び後述の画像音声変換部５４を介する後述のイヤホンマイクロフォン５６からのデジタル音声信号を第４のデータ通信カード４５へ出力する第４のコンピュータ装置である。
【００２３】
第４のコンピュータ装置４７Ａは、データの授受のインタフェースを司るインタフェース部４６、５３と、データを処理するＣＰＵ４７と、動作指示等を入力するための入力装置４８と、データを表示する表示装置４９と、データをプリンタ等へ出力する出力装置５０と、データを記憶するＲＡＭ５１と、プログラム、データを記憶するＲＯＭ５２とを有する。５４はデジタル音声信号とアナログ音声信号との相互変換を行うと共にデジタル画像信号をアナログ画像信号に変換して画像モニタ３９へ出力する画像音声変換部であり、第４のコンピュータ装置４７Ａと画像処理部６に内蔵されている。
【００２４】
５５ａ、５５ｂ、５５ｃはロボット機構部４Ａの各々頭部、足部、手部に配置され、被写体を撮像してアナログのカラー画像信号として出力する白黒やカラーのＣＣＤカメラ、５６はロボット機構部４Ａの頭部に配置され、入力音声をアナログ音声信号として出力すると共に入力アナログ音声信号を音声として出力するイヤホンマイクロフォン、５７は頭部の白黒やカラーのＣＣＤカメラ（頭部カメラ）５５ａ、足部の白黒やカラーのＣＣＤカメラ（足部カメラ）５５ｂ、手部の白黒やカラーのＣＣＤカメラ（手部カメラ）５５ｃのうちのいずれかをロボットコントロール部４からの制御コードに基づいて選択する画像選択部である。
【００２５】
このように構成された画像遠隔処理システムについて、以下その動作を説明する。
画像遠隔制御部５の第３のコンピュータ装置３１Ａの入力装置３２から入力された画像送信指示信号はＣＰＵ３１から画像送信指示データとしてインタフェース部４１を介して第３のデータ通信カード４２に入力される。第３のデータ通信カード４２は入力された画像送信指示データを第２の無線伝送データに変換して第３の移動体通信装置４３へ出力し、第３の移動体通信装置４３は第３のデータ通信カード４２からの無線伝送データをアンテナ９を介して第２の電波信号として送信する。
【００２６】
アンテナ９、ＰＨＳ基地局ＬＳ１、公衆回線網Ｎ、ＰＨＳ基地局ＬＳ２、アンテナ１０を介して第２の電波信号を受信した第４の移動体通信装置４４は、第２の電波信号を第２の無線伝送データへ変換し、第４のデータ通信カード４５へ入力する。第４のデータ通信カード４５は第２の無線伝送データを画像送信指示データへ変換する。第４のデータ通信カード４５からインタフェース部４６を介して画像送信指示データが入力されたＣＰＵ４７は、ロボット機構部４Ａの画像選択部５７で選択されたＣＣＤカメラからのカラー等の画像信号を今までとは逆方向にアンテナ１０、９を介して画像遠隔制御部５へ送信する。画像選択部５７を介するＣＣＤカメラからのアナログのカラー等の画像信号は画像音声変換部５４でデジタル画像信号へ変換され、第４のコンピュータ装置４７Ａを介して第４のデータ通信カード４５に入力され、第４のデータ通信カード４５は第４のコンピュータ装置４７Ａからのデジタル画像信号を第３の無線伝送データへ変換し、第４の移動体通信装置４４は第４のデータ通信カード４５からの第３の無線伝送データを第３の電波信号へ変換してアンテナ１０から送信する。アンテナ１０からの第３の電波信号はＰＨＳ基地局ＬＳ２、公衆回線網Ｎ、ＰＨＳ基地局ＬＳ１、アンテナ９を介して画像遠隔制御部５の第３の移動体通信装置４３に受信され、第３の移動体通信装置４３から第３の無線伝送データとして第３のデータ通信カードを介してデジタル画像信号として第３のコンピュータ装置３１Ａに入力される。
【００２７】
第３のコンピュータ装置３１ＡのＣＰＵ３１は、入力したデジタル画像信号をインタフェース部３７を介して画像音声変換部３８へ出力し、画像音声変換部３８は、デジタル画像信号をアナログのカラー画像信号に変換して画像モニタ３９に出力し、カラー画像を表示する。
音声信号に関しても画像信号と同様である。すなわち、イヤホンマイクロフォン４０からのアナログ音声信号は画像音声変換部３８でデジタル音声信号に変換され、画像信号と同様の信号路、通信路を経て画像音声変換部５４からアナログ音声信号として出力され、イヤホンマイクロフォン５６から音声として出力される。また、イヤホンマイクロフォン５６からのアナログ音声信号は画像音声変換部５４でデジタル音声信号に変換され、画像信号と同様の信号路、通信路を経て画像音声変換部３８からアナログ音声信号として出力され、イヤホンマイクロフォン４０から音声として出力される。
【００２８】
なお、本実施の形態では移動体通信装置の例としてＰＨＳ装置について記載したが、本発明はこれに限らず、携帯電話機についても同様に適用可能であり、したがって、携帯電話機が国際的な電話回線を介して外国との間で使用可能となれば、ロボット装置の遠隔制御を国際的に行うことができる。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、ロボット遠隔制御部３からの動作指示信号は移動体通信装置（例えばＰＨＳ装置）１９を介して伝送され、移動体通信装置１４の電波信号が届くところならどこでも（例えば日本のどこでも）動作指示を与えることができるので、被制御体としてのロボットコントロール部４、ロボット機構部４Ａがいずれの地に配置されても、ロボット遠隔制御部３によりロボット機構部４Ａを制御することができる。また、画像処理部６からの画像信号も自動的に画像遠隔制御部５に伝送され、画像モニタ３９に自動的に表示することができる。
【００３０】
また、ＣＰＵ１１は入力装置１２から入力される動作指示および制御を動作コードおよび制御コードに変換するようにしたことにより、自動的にロボットコントロール部４によりロボット機構部４Ａを制御することができると共に、ロボット機構部４Ａのカメラ５５ａ〜５５ｃからの画像を選択することができる。
【００３１】
さらに、動作指示キースイッチを介してロボット装置２に対して動作指示を与えるようにしたので、操作者は例えば前進指示の場合には前進の動作指示キースイッチを押下しさえすればよく、ロボット装置２の操作を極めて簡単なものにすることができる。
【００３２】
さらに、ＣＰＵ１１は、動作指示が入力された場合に動作指示に対する動作コードが記憶された動作コードテーブルを検索し、検索した動作コードを読み出す動作コード検索手段を有することにより、動作指示が入力されると自動的に動作コードを発生して自動的にロボット機構部４Ａを制御することができる。また、制御コードの場合も同様で、自動的にカメラ５５ａ〜５５ｃのいずれかを選択することができる。
【００３３】
さらに、ロボットシーケンサ制御部３０は、動作コードが入力された場合に動作コードに対する動作指示が記憶された動作指示テーブルを検索し、検索した動作指示を読み出す動作指示検索手段を有することにより、ロボット機構部４Ａをロボットシーケンサ制御部３０により自動的に制御することができる。
【００３４】
（実施の形態２）
図９は本発明の実施の形態２によるロボット遠隔制御システムを示す構成図である。
図９において、ＰＨＳ基地局ＬＳ１、ＬＳ２、公衆回線網Ｎは実施の形態１の図１と同様のものであるので、同一符号を付し、説明は省略する。
Ｂは本実施の形態２のロボット遠隔制御システム、１Ａはロボット遠隔制御システムＢを構成する遠隔制御装置、２Ａはロボット遠隔制御システムＢを構成するロボット装置、６１は遠隔制御装置１Ａのコンピュータ装置（第１のコンピュータ装置）、６２は遠隔制御装置１Ａの操作装置、６３は遠隔制御装置１Ａの移動体通信装置（第１の移動体通信装置）、７１はロボット装置２Ａのコンピュータ装置（第２のコンピュータ装置）、７２はロボット装置２Ａのロボット機構部、７３はロボット装置２Ａの移動体通信装置（第２の移動体通信装置）である。
【００３５】
このように構成されたロボット遠隔制御システムＢについて、以下その動作を説明する。
操作装置６２は、ロボット装置の動作部（後述する頭部、腕指部等の動作部）を操作するものであり、操作量に応じた操作信号（例えば回転角度に応じた電圧値、オン・オフ等）を出力する。操作装置６２からの操作信号は第１のコンピュータ装置６１に入力され、第１のコンピュータ装置６１は上記電圧値等に応じた操作データ（したがって操作量に応じた操作データ）を発生して第１の移動体通信装置６３へ出力する。操作データを入力した第１の移動体通信装置６３は操作データを含む電波信号（操作データ等電波信号）をＰＨＳ基地局ＬＳ１へ送信する。ＰＨＳ基地局ＬＳ１は操作データ等電波信号を公衆回線網Ｎを介してＰＨＳ基地局ＬＳ２へ送信し、ＰＨＳ基地局ＬＳ２は上記操作データ等電波信号をロボット装置２Ａの第２の移動体通信装置７３へ送信する。第２の移動体通信装置７３は受信した操作データ等電波信号から操作データを取り出して第２のコンピュータ装置７１へ出力する。第２のコンピュータ装置７１は、上記操作データを入力して、これをロボット機構部７２を制御するための制御データへ変換してロボット機構部７２へ出力する。ロボット機構部７２は、第２のコンピュータ装置７１からの制御データを入力して、各動作部を制御する。動作部としては、頭部や、腕指部、走行部がある。指部は腕指部に含まれる。
【００３６】
図１０は、図９の遠隔制御装置１Ａを詳細に示すブロック図である。
図１０において、６１、６２、６３は図９と同様のコンピュータ装置、操作装置、移動体通信装置、６１１は遠隔制御装置１Ａ全体を制御する操作制御部、６１２は移動体通信装置６３との間でデータの授受を行う入出力Ｉ／Ｆ部（入出力インタフェース部）、６１３は表示データを表示部６１４へ出力する出力Ｉ／Ｆ部（出力インタフェース部）、６１５はＡ／Ｄ変換部、６１６はＤ／Ａ変換部、６１７は入力Ｉ／Ｆ部（入力インタフェース部）、６２１はロボット機構部７２の動作部としての頭部の操作信号を出力する頭部操作部、６２２はロボット機構部７２の動作部としての胴部の操作信号を出力する胴部操作部、６２３はロボット機構部７２の動作部としての腕指部の操作信号を出力する腕操作部、６２４は腕操作部６２３内の指部操作部、６２５は走行する動輪（対象動輪），走行における前進、後退および走行速度を指示する走行操作部６２６を含む操作盤、６３１は第１の移動体通信装置としてのＰＨＳ送受信装置、６３２はＰＨＳ送受信を行うためのアンテナである。
【００３７】
次に、図１０の頭部操作部６２１、腕操作部６２３および走行操作部６２５について、図１２，図１３を用いて説明する。図１２は、図１０の頭部操作部６２１と腕操作部６２３を示す構成図である。図１３は図１０の胴部操作部６２２と操作盤６２５とを示す斜視図である。
図１２において、Ｈは操作者、６２１は操作者Ｈの頭部に装着されロボット装置２Ａの前後動及び左右動を操作する頭部操作部、６２１ａは画像を表示するヘッドマウントディスプレイ、６２１ｂはヘッドマウントディスプレイ６２１ａと共に回動し頭部の上下回転を検出するための上下角度検出部、６２１ｃは上下角度検出部６２１ｂと一体化された軸棒、６２１ｄは頭部の左右回動に伴って回動する軸棒６２１ｃの回動角を検出する左右角度検出部である。６２３Ｒ，Ｌは各々操作者Ｈの右の腕部や左の腕部の動きに連動する。腕操作部６２３Ｒは操作者Ｈの右の腕指部、６２３Ｌは操作者Ｈの左の腕指部である。
【００３８】
１００Ｒは右腕指部６２３Ｒを椅子等に固定するための腕指部取付部、１０１Ｒはロボット装置２Ａの右の肩の前後、左右（肩の前後とは腕振りの前後、肩の左右とは腕の左右方向への持ち上げ）を操作する肩操作部、１０２Ｒは右の上腕の回転を操作する上腕操作部、１０３Ｒは右の肘の屈伸を操作する肘操作部、１０４Ｒは右の前腕の回転を操作する前腕操作部、１０５Ｒは右の手首の回転を操作する手首操作部、６２４Ｒは右の指の親指、人指し指、中指を操作する指部操作部（薬指と小指は中指の操作と一体化している）、１００Ｌは左腕指部６２３Ｌを椅子等に固定するための腕指部取付部、１０１Ｌは左の肩の前後、左右（肩の前後とは腕振りの前後、肩の左右とは腕の左方向への持ち上げ）を操作する肩操作部、１０２Ｌは左の上腕の回転を操作する上腕操作部、１０３Ｌは左の肘の屈伸を操作する肘操作部、１０４Ｌは左の前腕の回転を操作する前腕操作部、１０５Ｌは左の手首の回転を操作する手首操作部、６２４Ｌは左の指の親指、人指し指、中指を操作する指部操作部（薬指と小指は中指の操作と一体化している）である。なお、上記左右角度検出部６２１ｄは椅子に取り付けた支持部材（図示せず）を介して椅子に固定される。
【００３９】
図１３において、操作盤６２５は操作者Ｈの足元に置かれ操作される。６２２は胴部の上下を操作する胴部操作部、走行操作部６２６は図１０と同様のものであり、１１１は右動輪前転とその走行速度を操作する操作レバー、１１２は右動輪後転とその走行速度を操作する操作レバー、１１３は左動輪前転とその走行速度を操作する操作レバー、１１４は左動輪後転とその走行速度を操作する操作レバー、１１５〜１１８は押釦スイッチである。押釦スイッチ１１５〜１１８は動作規制無効指令たとえば走行禁止無効指令（近傍の障害物等によってロボット装置が発生する走行禁止を無効とするような指令）を出力するためのものである。このように構成された遠隔制御装置１Ａについて、その使用データを説明する。
（表４）に、コンピュータ装置６１の入力インタフェース部６１７を介して操作制御部６１１に入力される操作信号すなわち操作盤６２５からの操作信号を示す。
【表４】
（表４）に示すように、非常停止、動輪の左右と前進、後退等を示す信号が操作制御部６１１に入力される。非常停止信号は、例えば操作盤６２５の押しボタン１１５をオンとすることにより発生し、入力インターフェース部６１７を介して操作制御部６１１に入力され、入出力インターフェース部６１２、移動体通信装置６３を介して後述のロボット装置２Ａ（図１１参照）へ伝送される。また、右輪の前進指令は操作盤６２５の操作レバー１１１を操作者Ｈが足で引き上げることにより発生し、また操作レバー１１１の引き上げ角度に応じた速度を示す速度信号が発生する。これらの信号のうち前進信号は同様に、入力インターフェース部６１７を介して操作制御部６１１に入力され、入力インターフェース部６１２、移動体通信装置６３を介して図１１のロボット装置２Ａへ伝送され、後述のロボット装置２Ａの走行用モータ７３０により走行部７２９の動輪７２９Ｒ（図１４参照）を駆動する。上記速度信号について後述するようにＡ／Ｄ変換部６１５を介して操作制御部６１１に入力される。
【００４０】
（表５）に、コンピュータ装置６１の出力インタフェース部６１３を介して操作制御部６１１から表示部６１４に出力される信号を示す。
【表５】
（表５）に示すように、表示部６１４には、ロボットの各状態が表示される。これらのロボットの各状態（非常停止、運転中等）を示す信号は後述のロボット装置２Ａのセンサ部７３５（図１１）でセンサ信号として発生し、これらのセンサ信号は、入力インターフェース部７１６を介してロボット制御部７１１に入力され、移動体通信装置７３を介して遠隔制御装置１Ａに伝送され、移動体通信装置６３、入出力インターフェース部６１２、操作制御部６１１、出力インターフェース部６１３を介して、表示部６１４に表示される。
【００４１】
（表６）に、Ａ／Ｄ変換部６１５でＡ／Ｄ変換されて操作制御部６１１に入力される操作信号を示す。
【表６】
（表６）に示すように、頭部の操作信号、腕指部の操作信号、動輪の速度指示信号が操作制御部６１１に入力される。これらの信号は、図１２に示すように操作者が腕や指などを動作させることにより、あるいは操作盤６２５のレバー１１１等を操作することにより発生する。（表６）の動作範囲とは、例えば９０度の場合、左右、前後あるいは上下の範囲が９０度ということであり、一般には左右、前後あるいは上下に最大±４５度移動することを意味する。上記各信号は、図１０の各操作部６２１〜６２３、操作盤６２５の走行操作部で発生し、Ａ／Ｄ変換部６１５を介して操作制御部６１１に入力され、入出力インターフェース部６１２、移動体通信装置６３を介して、ロボット装置２Ａに入力され、後述のロボット装置２Ａのモータ部７２２の各モータを駆動して、ロボットの頭部、腕指部等を動作させる。
【００４２】
（表７）に、Ｄ／Ａ変換部６１６でＤ／Ａ変換されて腕操作部６２３に出力される信号を示す。
【表７】
（表７）に示すように、１、２、３の指３本分の反力信号が指操作部６２４に出力され、この反力信号に応じた負荷が各指に荷重される。なお、反力信号は、後述のロボット装置２Ａの指反力検出部７３４（図１１参照）において発生し、移動体通信装置７３、６３を介して操作制御部６１１に入力され、Ｄ／Ａ変換部６１６でＤ／Ａ変換されて腕操作部６２３に入力され、指操作部６２４の指部分に反力を発生させる。したがって、ロボット装置２Ａの指が動きにくい物を操作しているときには、指操作部６２４の指に重い負荷がかかり、ロボット装置２Ａにおける指の動きを遠隔制御装置１Ａ側で実感することができる。
【００４３】
次に、図１０の遠隔制御装置について、その動作を図１５を用いて説明する。図１５は図１０の遠隔制御装置の動作を示すフローチャートである。
まずＰＨＳ装置６３１はロボット装置２Ａからの送信信号をＰＨＳ基地局ＬＳ１（図９参照）を介して受信する。受信データは、（表５）に示すロボット状態データおよび（表７）に示す指反力データである。これらのデータは入出力インタフェース部６１２を介して操作制御部６１１に入力される（Ｓ３１）。次に、操作制御部６１１はＤ／Ａ変換部６１６を介して腕操作部６２３に指反力データを出力し、腕操作部６２３は上記指反力データに基づいて指の反力制御を行う（Ｓ３２）。この指反力制御の動作原理については後述する。また、操作制御部６１１は、（表５）のロボット状態データを出力インタフェース部６１３を介して表示部６１４に出力して、表示する。
【００４４】
次に、頭部操作部６２１、胴部操作部６２２、腕操作部６２３、走行操作部６２６からの操作信号（（表６）参照）は、Ａ／Ｄ変換部６１５でデジタルデータ（操作データ）に変換されて操作制御部６１１に入力され、また、操作盤６２５からの操作対象動輪や、前進・後退などを示すオン・オフ信号（（表４）参照）は入力インタフェース部６１７を介して同様に操作データとして操作制御部６１１に入力される（Ｓ３３）。操作制御部６１１は各操作データを入出力インタフェース部６１２を介してＰＨＳ装置６３１へ出力し（Ｓ３４）、ＰＨＳ装置６３１は上記各操作データを変調して電波信号としてＰＨＳ基地局ＬＳ１（図９参照）へ送信する。前述したように、ＰＨＳ装置６３１からの電波信号はＰＨＳ基地局ＬＳ１、公衆回線網Ｎ、ＰＨＳ基地局ＬＳ２を介してロボット装置２Ａで受信され、ロボット装置２Ａの各動作を制御する。なお、Ａ／Ｄ変換部６１５に入力される走行操作部６２６からの操作信号は、前述したように対象動輪の選択信号と速度指示信号である。
【００４５】
図１１は、図９のロボット装置２Ａを詳細に示すブロック図である。
図１１において、７１、７２、７３は図９と同様のコンピュータ装置、ロボット機構部、移動体通信装置、７１１はロボット装置２Ａ全体を制御するロボット制御部、７１２は移動体通信装置７３との間でデータの授受を行う入出力Ｉ／Ｆ部（入出力インタフェース部）、７１３はロボット機構部７２へデータを出力する出力Ｉ／Ｆ部（出力インタフェース部）、７１４はデジタルデータをアナログ信号へ変換してロボット機構部７２へ出力するＤ／Ａ変換部、７１５はロボット機構部７２からのアナログ信号をデジタルデータへ変換するＡ／Ｄ変換部、７１６はロボット機構部７２からのデータを入力する入力Ｉ／Ｆ部（入力インタフェース部）、７２１は出力インタフェース部７１３とＤ／Ａ変換部７１４とからデータを入力してモータ駆動電圧を発生するドライバ部、７２２はモータ部、７２３は頭部用モータ７２４により駆動されるロボット装置２Ａの頭部、７２５は頭部位置検出部、７２６は胴部用モータ７２７により駆動されるロボット装置２Ａの胴部、７２８は胴部位置検出部、７２９は走行用モータ７３０により駆動されるロボット装置２Ａの走行部、７３１は腕や指を駆動する腕部用モータ７３２により駆動される腕指部、７３３は腕指位置検出部、７３４は親指、人指し指、中指（薬指、小指を含む）の反力を検出する指反力検出部、７３５はロボット装置２Ａ近傍の障害物等を検出するセンサ部、７３ａは移動体通信装置としてのＰＨＳ装置、７３ｂはＰＨＳ送受信を行うためのアンテナである。
【００４６】
また、図１４はロボット装置２Ａを示す構成図である。
図１４において、コンピュータ装置７１、頭部用や胴部用，走行用，腕指部用等のモータを収納したモータ部７２２、頭部７２３、胴部７２６は図１１と同様のものである。７２９Ｌは走行部７２９を構成する左の動輪、７２９Ｒは走行部７２９を構成する右の動輪、７３１Ｌは左の腕指部、７３１Ｒは右の腕指部であり、２０１Ｌは左の肩部、２０２Ｌは左の上腕部、２０３Ｌは左の肘部、２０４Ｌは左の前腕部、２０５Ｌは左の手首部、２０６Ｌは左の指部、２０１Ｒは右の肩部、２０２Ｒは右の上腕部、２０３Ｒは右の肘部、２０４Ｒは右の前腕部、２０５Ｒは右の手首部、２０６Ｒは右の指部である。なお、ＰＨＳ装置７３ａとの接続はコンピュータ装置７１の適宜の位置で行われる。
図１４において、モータ部７２２と頭部７２３、胴部７２６、走行部７２９、腕指部７３１との間にはワイヤが配設され、このワイヤを介してモータ部７２２の各モータの駆動力が伝達され、各部に前後、左右、上下の動作が与えられる。
【００４７】
このように構成されたロボット装置２Ａについて、その使用データを説明する。
（表８）に、コンピュータ装置７１の入力インタフェース部７１６を介してロボット制御部７１１に入力されるセンサ信号を示す。
【表８】
これは、（表５）を用いて説明したように、ロボット装置２Ａの近傍の障害物等を示す信号である。近傍の障害物は光や赤外線，超音波センサで検知される。（表９）に、（表４）、（表６）に対応する信号を示し、非常停止信号、動輪の左右進と前進・後退を示す信号、頭部用モータ７２４、胴部用モータ７２７、走行用モータ７３０、腕部用モータ７３２の正転、逆転を示す信号などを示す。
【表９】
これらの信号は出力インタフェース部７１３を介してロボット制御部７１１からドライバ部７２１へ出力される。
【００４８】
（表１０）に、ロボット機構部７２の各検出部からＡ／Ｄ変換部７１５を介して入力される信号を示す。
【表１０】
（表１０）の動作範囲とは、例えば９０度の場合、左右、前後あるいは上下の範囲が９０度ということであり、一般には左右、前後あるいは上下に最大±４５度移動することを意味する。
（表１１）に、Ｄ／Ａ変換部７１４でＤ／Ａ変換されてドライバ部７２１へ出力される信号を示す。
【表１１】
これらの信号は速度を示す速度指示信号であり、動輪モータの速度信号は前述したように遠隔制御装置１Ａの操作盤６２５の各レバー１１１〜１１４で発生し、指のモータ速度はロボット制御部７１１において発生する。
【００４９】
このように構成されたロボット装置２Ａについて、その動作を図１６〜図１８を用いて説明する。図１６はロボット装置２Ａの動作を示すフローチャートであり、図１７は図１６の各部制御処理を示すフローチャート、図１８は図１６の走行制御処理を示すフローチャートである。
まず図１６において、ＰＨＳ装置７３ａは遠隔制御装置１Ａからの送信信号をＰＨＳ基地局ＬＳ２（図９参照）を介して受信する。受信データは、（表９）に示す各信号の元になる各操作データおよび（表１１）に示す速度指示データである。これらの受信データは入出力インタフェース部７１２を介してロボット制御部７１１に入力され（Ｓ４１）、制御データとして出力インタフェース部７１３およびＤ／Ａ変換部７１４を介してドライバ部７２１へ出力される（Ｓ４２、Ｓ４３）。制御データを入力したドライバ部７２１は、頭部用モータ７２４、胴部用モータ７２７、走行用モータ７３０、腕部用モータ７３２に対してモータ駆動電圧を供給し、各モータは頭部７２３、胴部７２６、走行部７２９、腕指部７３１を駆動する。なお、この場合、頭部７２３、胴部７２６、腕指部７３１（指部を除く）は位置制御であり、指部は位置制御および速度制御、走行部７２９は対象動輪の選択制御および速度制御である。これらの各制御については後に詳細に説明するが、頭部７２３、胴部７２６および腕指部７３１の制御については図１７の各部制御処理を用いて説明し、走行部７２９については図１８の走行制御処理を用いて説明する。
次に、ロボット制御部７１１は、Ａ／Ｄ変換部７１５を介して、頭部位置検出部７２５、胴部位置検出部７２８、腕指位置検出部７３３、指反力検出部７３４からの頭部位置データ、胴部位置データ、腕指位置データ、指反力データを入力し、また、センサ部７３５からのデータ（例えば近傍の障害物検知を示すデータ）を入力インタフェース部７１６を介してロボット状態データとして入力する。これらのデータのうち各位置データは各部のフィードバックデータとして使用される。また、指反力データおよびロボット状態データは、入出力インタフェース部７１２とＰＨＳ装置７３ａを介して、遠隔制御装置１Ａへ送信される（Ｓ４４）。
【００５０】
次に、図１６の各部制御処理（Ｓ４２）について図１７を用いて説明する。
まず、ロボット制御部７１１は動作禁止の有無について判定する（Ｓ５１）。動作禁止が有る場合にはこの制御処理を行わない。動作禁止とは例えば、危険防止のための腕左右動作禁止等があげられる。この腕左右動作禁止が有る場合には腕左右動作は行わない。しかし、（表４）に示すような動作規制の無効指令が腕左右動作に対して有効な場合、例え腕左右動作禁止状態であっても腕左右動作を行う。したがって、ステップＳ５１における動作禁止は各動作について判定を行う。動作禁止が無い場合は、位置指示があるか否かを判定する（Ｓ５２）。位置指示がある場合とは、遠隔制御装置１Ａから実位置（つまり検出位置）とは異なる位置指示の操作データが送信されてきた場合や、何らかの変動により指示位置と検出位置とが異なった場合である。位置指示無しの場合には本制御処理を終了する。
【００５１】
ステップＳ５２で位置指示有りの場合は次に、偏差量が正か負かを判定する（Ｓ５３）。偏差量が正の場合にはロボット制御部７１１は、（表９）に示すように、ドライバ部７２１に対して、正（モータ正転）を指示し（Ｓ５４）、負の場合には逆（モータ逆転）を指示する（Ｓ５５）。次に、速度指示の有無を判定する（Ｓ５６）。例えば指反力データに応じて指位置変化の速度が変化するような場合には速度指示有りとなる。速度指示が有る場合は、ロボット制御部７１１は、偏差量に応じた速度を指示する（Ｓ５７）。
【００５２】
次に、図１６の走行制御処理（Ｓ４３）について図１８を用いて説明する。
まず、走行禁止の有無について判定する（Ｓ７１）。走行禁止とは例えば、障害物検知による走行禁止である。この走行禁止が有る場合には走行は行わない。しかし、（表４）に示すような動作規制の無効指令が走行に対して有効な場合、例え走行禁止状態であっても走行を行う。走行禁止が有る場合には、その旨を操作者に報知して本走行制御処理を終了する（Ｓ７８）。走行禁止が無い場合は、走行指示があるか否かを判定する（Ｓ７２）。走行指示が無い場合には本走行制御処理を終了する。走行指示が有る場合には次に前進か否かを判定する（Ｓ７３）。前進と判定した場合には出力インタフェース部７１３を介してドライバ部７２１に対して前進を指示し（Ｓ７４）、前進ではなく後退と判定した場合には後退を指示する（Ｓ７５）。次に、ロボット制御部７１１は、速度指示の有無を判定し（Ｓ７６）、速度指示が無い場合には本走行制御処理を終了し、（表１１）に示すような速度指示が有る場合には指示速度をＤ／Ａ変換部７１４を介して出力する（Ｓ７７）。
【００５３】
次に、腕指部７３１の指部の指反力の検出原理および指反力データに基づく指負荷動作について、図１９、図２０を用いて説明する。
図１９は指反力の検出原理を説明するための説明図であり、図２０は指反力データに基づく指負荷動作を説明するための説明図である。
図１９において、７２２は図１１と同様のモータ部、７３１は図１１と同様のロボット機構部７２の腕指部（正確には腕指部７３１の指部）、３０１は回動部、３０１ａは回転部３０１を軸支する固定部、３０１ｂは一端が回動部３０１に固定され回動部３０１の回動に伴って回動する可動部、３０２は一端が腕指部７３１の固定部に固定され他端が可動部３０１ｂに固定されたことにより可動部３０１ｂに上方向の力Ｆ１を与えるばねやゴム等の弾性体、３０３はワイヤ３０４を固定するワイヤ固定部、３０５はワイヤ３０４にテンションを与えるテンションプーリ、３０５ａはテンションプーリ３０５を回動自在に支持するプーリシャトル、３０６は可動部３０１ｂに適当な力を与えるためにワイヤ３０４を巻き取る巻取りプーリ、３０７は一端が固定され他端がプーリシャトル３０５ａに固定されたばねやゴム等の弾性体、３０８は可変抵抗器としてのポテンショメータ３０９の軸を回動させるポテンショメータプーリ、３１０は一端がプーリシャトル３０５ａに固定され他端が弾性体３１１に固定されたワイヤである。
【００５４】
また図２０において、６２３は図１０と同様の操作者の腕操作部、６２４は図１０と同様の操作者の指操作部、６２４ａは操作者の指操作部６２４に反力を与える反力発生部、４０１は操作者の指部の動きに応じて位置Ｐ１〜Ｐ２の範囲で左右に移動する移動プーリ、４０２は固定プーリ、４０３は一端が移動プーリ４０１に固定され他端が合成樹脂製の摩擦板４０４に固定されたワイヤ、４０５は一端が可動不能に固定され他端が磁性体からなる挟み板４０６に固定されたばね、４０７は摩擦板４０４を押圧する押え板、４０８は電磁石４１０を構成する電磁石棒、４０９は同じく電磁石４１０を構成するコイルである。
【００５５】
まず図１９を用いて指反力の検出原理について説明する。
巻取りプーリ３０６によりワイヤ３０４を巻き取ると、弾性体３０２の力Ｆ１に抗して力Ｆ２によって可動部３０１ｂは下方向へ回動する。巻取りプーリ３０６によるワイヤ３０４の巻取り量が多くなるほど、弾性体３０２の力Ｆ１に抗するために力Ｆ２は大きくなり、また可動部３０１ｂの回動角も大きくなる。力Ｆ２が大きくなると、ワイヤ３０４のテンションも大きくなり、弾性体３０７と３１１の力によってバランスされているテンションプーリ３０５に対して、ワイヤ３０４を介して左方向Ｆ３の力が働き、ポテンショメータプーリ３０８が回転し、これに伴ってポテンショメータ３０９も回転し、その抵抗値が変化する。すなわち、可動部３０１ｂの回動角に応じたテンション（例えば可動部３０１ｂが指の場合には回動角の大きな方向とは物を掴む方向となる）がワイヤ３０４に与えられ、そのワイヤ３０４のテンションに応じた抵抗値がポテンショメータ３０９で得られる。この抵抗値をモータ部７２２の指用モータにおいて電圧値に変換してロボット制御部７１１に出力することにより、例えば指反力データとしてＰＨＳ回線を介して遠隔制御装置１Ａへ送信することができる。
【００５６】
次に図２０を用いて指反力データに基づく指負荷動作について説明する。
ロボット装置２Ａから指反力データを受信した遠隔制御装置１Ａにおいては、指反力データはＰＨＳ装置６３１、入出力インタフェース部６１２を介して操作制御部６１１に入力される。操作制御部６１１からの指反力データはＤ／Ａ変換部６１６により指反力データに応じた制御電圧値に変換され、これにより、腕操作部６２３の反力発生部６２４ａのコイル４０９に指反力データに応じた制御電流ａが流れ、この制御電流ａの値に応じた力Ｆ４が電磁石棒４０８により押え板４０７に与えられる。すなわち、図１９のワイヤ３０４のテンションに応じた力Ｆ４が押え板４０７に与えられ、ワイヤ３０４のテンションに応じた摩擦力が摩擦板４０４に発生する。摩擦板４０４に大きな摩擦力が発生すると、ワイヤ４０３を動かす力が大きくなり、結局移動プーリ４０１を介して指操作部を動かす指にかかる力（負荷力）が増加する。このようにして指操作部における指負荷力（指反力）を制御することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では移動体通信装置の例としてＰＨＳ装置について記載したが、本発明はこれに限らず、携帯電話機についても同様に適用可能であり、したがって、携帯電話機が国際的な電話回線を介して外国との間で使用可能となれば、ロボット装置の遠隔制御を国際的に行うことができる。
【００５８】
以上のように本実施の形態によれば、遠隔制御装置１Ａは、ロボット装置２Ａの頭部７２３と指や腕からなる腕指部７３１と走行部７２９とを操作する頭部操作部６２１と腕操作部６２３と走行操作部６２６とを有する操作装置６２と、操作装置６２における操作量に応じた操作データを発生する第１のコンピュータ装置６１と、第１のコンピュータ装置６１からの操作データを公衆回線網Ｎに接続された基地局ＬＳ１へ送信する第１の移動体通信装置６３とを有し、ロボット装置２Ａは、公衆回線網Ｎに接続された基地局ＬＳ２から操作データを受信する第２の移動体通信装置７３と、操作データに基づいて頭部７２３と腕指部７３１と走行部７２９との制御データを発生する第２のコンピュータ装置７１と、制御データに基づいてモータ部７２２に内蔵された頭部用モータ７２４と腕部用モータ７３２と走行用モータ７３０とを駆動して頭部７２３と腕指部７３１と走行部７２９とに動作を与えるロボット機構部７２とを有するようにしたことにより、遠隔制御装置１Ａからの操作データを移動体通信装置６３を介して伝送することができるので、ロボット装置２Ａはその操作データを受信して制御データに変換し、その制御データに基づいてロボット機構部の頭部７２３、腕指部７３１、走行部７２９を動作させることができる。
【００５９】
また、ロボット機構部７２は、現在の腕位置と現在の指位置とを検出する腕指部内の腕指位置検出部７３３と、現在の頭部位置を検出する頭部７２３内の頭部位置検出部７２５と、腕指部７３１内の指部における反力を検出する指反力検出部７３４とを備え、第２のコンピュータ装置７１は、現在の腕位置と現在の指位置と現在の頭部位置とに基づいて指部を含む腕指部７３１と頭部７２３とを位置制御すると共に、指反力検出部７３４で検出した反力である検出反力を第２の移動体通信装置７３を介して遠隔制御装置１Ａへ送信し、第１のコンピュータ装置６１は、第１の移動体通信装置６３を介して受信した検出反力に基づいて腕操作部６２３内の指部操作部６２４に対して負荷を与えるようにしたことにより、頭部７２３と腕指部７３１とはフィードバック制御されることにより位置を正確に制御することができ、指部における反力に基づいて指部操作部６２４の負荷を制御することにより実感を伴う指操作を行うことができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載のロボット遠隔制御システムによれば、ロボット遠隔制御部とロボットコントロール部とロボットコントロール部から制御されるロボット機構部とを備えたロボット遠隔制御システムであって、ロボット遠隔制御部は、ロボットコントロール部に動作指示を与えるための動作コードを発生する第１のコンピュータ装置と、第１のコンピュータ装置から出力される動作コードを無線伝送データに変換する第１のデータ通信カードと、無線伝送データをアンテナを介して電波信号として送信する第１の移動体通信装置とを有し、ロボットコントロール部は、電波信号をアンテナを介して受信して無線伝送データを出力する第２の移動体通信装置と、無線伝送データを動作コードに変換する第２のデータ通信カードと、動作コードを第２のデータ通信カードから入力して出力する第２のコンピュータ装置と、第２のコンピュータ装置から出力された動作コードに基づいて前後退、左右回転を含む動作を行うロボット機構部に動きを与えるロボットシーケンサ制御部とを有し、第１のコンピュータ装置は、前進・後退・回転を含む動作を指示する動作指示キースイッチを有し、動作の指示を示す動作指示信号を動作指示キースイッチから入力したときは動作コードテーブルを検索し、動作指示信号に対応する動作コードを読み出して、読み出した動作コードを第１の移動体通信装置に出力することにより、ロボット遠隔制御部からの動作指示信号は移動体通信装置（例えばＰＨＳ装置）を介して伝送され、被制御体としてのロボットコントロール部が少なくとも日本のいずれの地に配置されていても、ロボット遠隔制御部によりロボット機構部は制御されるという有利な効果が得られる。また、通信可能な範囲であれば、極めて危険な箇所等でも遠隔地の操作者がロボット装置のロボット機構部を自由に操り作業を行うことが出来、また、動作指示キースイッチを介してロボット装置に対して動作指示を与えるようにしたので、操作者は例えば前進指示の場合には前進の動作指示キースイッチを押下すればよく、ロボット装置の操作を極めて簡単なものにすることができるという有利な効果が得られる。また、ロボットシーケンサ制御部は、動作コードが入力された場合に動作コードに対する動作指示が記憶された動作指示テーブルを検索し、検索した動作指示をリレーを動作させるためのリレーパターン信号として読み出す動作指示検索手段を有することにより、ロボット機構部はロボットシーケンサ制御部により自動的に制御されるという有利な効果が得られる。
【００６１】
請求項２に記載のロボット画像遠隔制御処理システムは、ロボット遠隔制御システムと画像遠隔処理システムとを備えたロボット画像遠隔制御処理システムであって、ロボット遠隔制御システムはロボット遠隔制御部とロボットコントロール部とロボットコントロールから制御されるロボット機構部とから成り、画像遠隔処理システムは画像遠隔制御部と画像処理部とから成り、ロボット遠隔制御部は、ロボットコントロール部に動作指示を与えるための動作コードを発生すると共に前記画像処理部を制御するための制御コードを発生する第１のコンピュータ装置と、第１のコンピュータ装置から出力される動作コードと制御コードとを第１の無線伝送データに変換する第１のデータ通信カードと、第１の無線伝送データをアンテナを介して第１の電波信号として送信する第１の移動体通信装置とを有し、ロボットコントロール部は、第１の電波信号をアンテナを介して受信し第１の無線伝送データを出力する第２の移動体通信装置と、第１の無線伝送データを動作コードと制御コードとに変換する第２のデータ通信カードと、動作コードと制御コードとを第２のデータ通信カードから入力して出力する第２のコンピュータ装置と、第２のコンピュータ装置から出力された動作コードに基づいて前進、後退、左右回転を含む動作を行うロボット機構部に動きを与えると共に第２のコンピュータ装置から出力される制御コードをそのまま出力するロボットシーケンサ制御部とを有し、ロボット機構部は、周囲の被写体を撮像してアナログ画像信号として出力する複数のカメラと、ロボットコントロール部のロボットシーケンサ制御部から出力される制御コードに基づいて複数のカメラからのアナログ画像信号を選択して出力する画像選択部とを有し、画像遠隔制御部は、アナログ音声信号とデジタル音声信号との相互変換を行うと共にデジタル画像信号をアナログ画像信号へ変換する画像音声変換部と、デジタル音声信号とデジタル画像信号の入出力を行うと共に画像送信指示データを出力する第３のコンピュータ装置と、第３のコンピュータ装置から出力されるデジタル音声信号や画像送信指示データを第２の無線伝送データに変換する第３のデータ通信カードと、第２の無線伝送データをアンテナを介して第２の電波信号として送信する第３の移動体通信装置とを有し、画像処理部は、第２の電波信号をアンテナを介して受信して第２の無線伝送データを出力する第４の移動体通信装置と、第２の無線伝送データをデジタル音声信号に変換すると共にデジタル画像信号を第３の無線伝送データに変換する第４のデータ通信カードと、デジタル音声信号を第４のデータ通信カードから入力して出力すると共にデジタル画像信号を出力する第４のコンピュータ装置と、第４のコンピュータ装置から出力されたデジタル音声信号をアナログ音声信号へ又はマイクロフォンからのアナログ音声信号をデジタル音声信号へ変換すると共に画像選択部からのアナログ画像信号をデジタル画像信号へ変換して第４のコンピュータ装置へ出力する画像音声変換部と、を有することにより、ロボット遠隔制御部からの動作指示信号は移動体通信装置（例えばＰＨＳ装置）を介して伝送され、被制御体としてのロボットコントロール部が少なくとも日本のいずれの地に配置されていても、ロボット遠隔制御部によりロボット機構部は制御されるとと共に、画像処理部からの画像信号も自動的に画像遠隔制御部に伝送され、画像モニタに自動的に表示され、またロボット機構部に配置された複数のカメラのいずれかが選択されるという有利な効果が得られる。
【００６２】
請求項３に記載のロボット画像遠隔制御処理システムは、請求項２に記載のロボット画像遠隔制御処理システムにおいて、複数のカメラは、ロボット機構部の頭部、足部および手部に配置されたを有することにより、請求項２で得られる作用の他、ロボット機構部の頭部、足部および手部からの画像がモニタされるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施の形態１によるロボット遠隔制御システムを含むロボット画像遠隔制御処理システムを示すブロック図
【図２】
図１のロボット遠隔制御システムを示すブロック図
【図３】
図１の画像遠隔処理システムを示すブロック図
【図４】
ロボット遠隔制御部における動作を示すフローチャート
【図５】
ロボットコントロール部における動作を示すフローチャート
【図６】
ロボットコントロール部のロボットシーケンサ制御部における動作を示すフローチャート
【図７】
ロボットシーケンサ制御部におけるリレー変換回路を示す回路図
【図８】
ロボット機構部におけるリレー回路を示す回路図
【図９】
本発明の実施の形態２によるロボット遠隔制御システムを示す構成図
【図１０】
図９の遠隔制御装置を詳細に示すブロック図
【図１１】
図９のロボット装置を詳細に示すブロック図
【図１２】
図１０の頭部操作部と腕操作部を示す構成図
【図１３】
図１０の胴部操作部と操作盤とを示す斜視図
【図１４】
ロボット装置を示す構成図
【図１５】
図１０の遠隔制御装置の動作を示すフローチャート
【図１６】
ロボット装置の動作を示すフローチャート
【図１７】
図１６の各部制御処理を示すフローチャート
【図１８】
図１６の走行制御処理を示すフローチャート
【図１９】
指反力の検出原理を説明するための説明図
【図２０】
指反力データに基づく指負荷動作を説明するための説明図
【符号の説明】
Ａロボット画像遠隔制御処理システム
Ｂロボット遠隔制御システム
１、１Ａ遠隔制御装置
２、２Ａロボット装置
３ロボット遠隔制御部
４ロボットコントロール部
４Ａ、７２ロボット機構部
５画像遠隔制御部
６画像処理部
７、８、９、１０アンテナ
ＬＳ１、ＬＳ２基地局
Ｎ公衆回線網
１１、２３、３１、４７ＣＰＵ（中央処理装置）
１１Ａ、６１第１のコンピュータ装置
１２、２４、３２、４８入力装置
１３、２５、３３、４９表示装置
１４、２６、３４、５０出力装置
１５、２７、３５、５１ＲＡＭ
１６、２８、３６、５２ＲＯＭ
１７、２２、２９、３７、４１、４６、５３インタフェース部
１８第１のデータ通信カード
１９、６３第１の移動体通信装置
２０、７３第２の移動体通信装置
２１第２のデータ通信カード
２３Ａ、７１第２のコンピュータ装置
３０ロボットシーケンサ制御部
３１Ａ第３のコンピュータ装置
３８、５４画像音声変換部
３９画像モニタ
４０、５６イヤホンマイクロフォン
４２第３のデータ通信カード
４３第３の移動体通信装置
４４第４の移動体通信装置
４５第４のデータ通信カード
４７Ａ第４のコンピュータ装置
５５ａカラーＣＣＤカメラ（カメラ、頭部カメラ）
５５ｂカラーＣＣＤカメラ（カメラ、足部カメラ）
５５ｃカラーＣＣＤカメラ（カメラ、手部カメラ）
５７画像選択部
３０１回動部
３０１ａ固定部
３０１ｂ可動部
３０２弾性体
３０３ワイヤ固定部
３０４ワイヤ
３０５テンションプーリ
３０５ａプーリシャトル
３０６巻き取りプーリ
３０７弾性体
３０８ポテンションメータプーリ
３０９ポテンションメータ
３１０ワイヤ
３１１弾性体
４０１移動プーリ
４０２固定プーリ
４０３ワイヤ
４０４摩擦板
４０５ばね
４０６挟み板
４０７押え板
４０８電磁石棒
４０９コイル
４１０電磁石
６１１操作制御部
６１２、７１２入出力インタフェース部
６１３、７１３出力インタフェース部
６１４表示部
６１５、７１５Ａ／Ｄ変換部
６１６、７１４Ｄ／Ａ変換部
６１７、７１６入力インタフェース部
６２１頭部操作部
６２２胴部操作部
６２３腕操作部
６２４指部操作部
６２５操作盤
６２６走行操作部
６３１、７３ａＰＨＳ装置
６３２、７３ｂアンテナ
７１１ロボット制御部
７２１ドライバ部
７２２モータ部
７２３頭部
７２４頭部用モータ
７２５頭部位置検出部
７２６胴部
７２７胴部用モータ
７２８同部位置検出部
７２９走行部
７３０走行用モータ
７３１腕指部
７３２腕部用モータ
７３３腕指位置検出部
７３４指反力検出部
７３５センサ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a robot remote control system that performs remote control of a robot, and a robot image remote control processing system that includes the robot remote control system and an image remote processing system that performs remote transmission of images.
[0002]
[Prior art]
  As a conventional robot remote control system, for example, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-295537 as a reception / guide robot system.
  In the reception / guidance robot system described in this publication, the robot body and the external control device are spatially coupled by a data transmission / reception unit and a voice transmission / reception unit, and data transmission / reception is performed by infrared signals, Are transmitted and received by FM signals.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the reception / guidance robot system as a conventional robot remote control system, the robot body and the external control device are operated by infrared signals or FM signals, and the distance between them is kept constant (for example, 100 m) or more. It was impossible to use it, and it was impossible to use it between remote places such as Tokyo and Kitakyushu or the United States.
  In the robot remote control system and the robot image remote control processing system, it is required that remote control is possible regardless of whether the robot apparatus to be remotely controlled and the image processing unit are arranged at least in Japan.
[0004]
  The present invention relates to a robot remote control system capable of remote control regardless of whether the robot apparatus to be remotely controlled is located at least in Japan, and to remotely control whether the image processing unit to be remotely controlled is located at least in Japan. An object of the present invention is to provide a robot image remote control processing system capable of control.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve this problem, a robot remote control system according to the present invention is a robot remote control system including a robot remote control unit, a robot control unit, and a robot mechanism unit controlled by the robot control unit. A first computer device that generates an operation code for giving an operation instruction to the robot control unit, and a first data communication card that converts the operation code output from the first computer device into wireless transmission data And a first mobile communication device that transmits radio transmission data as a radio signal via an antenna, and the robot control unit receives a radio signal via the antenna and outputs radio transmission data. A mobile communication device, a second data communication card for converting wireless transmission data into an operation code, Retracted before based operation code and the second computer unit to enter output from the second data communications card, the operation code outputted from the second computer unit, right and left rotationincludingA robot sequencer control unit that gives motion to the robot mechanism unit that performs the operation, and the first computer device moves forward, backward, and rotatesincludingWhen an operation instruction signal indicating an operation instruction is input from the operation instruction key switch, the operation code table is searched and the operation code corresponding to the operation instruction signal is read and read. Output the operation code to the first mobile communication deviceWhen the operation code is input, the robot sequencer controller searches the operation instruction table storing the operation instruction for the operation code, and reads out the searched operation instruction as a relay pattern signal for operating the relay. Has search meansIt has a configuration.
  ThisA robot remote control system in which the robot mechanism is controlled by the robot remote controller even if the robot controller as the controlled body is located at least anywhere in JapanIs obtained.
[0006]
  A robot image remote control processing system of the present invention for solving this problem is a robot image remote control processing system comprising a robot remote control system and an image remote processing system, and the robot remote control system includes a robot remote control unit, The image remote processing system consists of an image remote control unit and an image processing unit. The robot remote control unit is used to give an operation instruction to the robot control unit. A first computer device that generates an operation code and a control code for controlling the image processing unit, and converts the operation code and control code output from the first computer device into first wireless transmission data The first data communication card and the first wireless transmission data A first mobile communication device that transmits the first radio signal via the antenna, and the robot control unit receives the first radio signal via the antenna and outputs the first wireless transmission data. The second mobile communication device, the second data communication card for converting the first wireless transmission data into the operation code and the control code, and the operation code and the control code are input from the second data communication card. And the second computer device that outputs and the forward, backward, and left-right rotation based on the operation code output from the second computer deviceincludingA robot sequencer control unit that gives motion to the robot mechanism unit that performs the operation and outputs the control code output from the second computer device as it is. A plurality of cameras that output as image data, and an image selection unit that selects and outputs analog image signals from the plurality of cameras based on a control code output from the robot sequencer control unit of the robot control unit. An image audio conversion unit that performs mutual conversion between an analog audio signal and a digital audio signal and converts a digital image signal into an analog image signal; inputs and outputs the digital audio signal and the digital image signal; and image transmission instruction data And a third computer device that outputs the data output from the third computer device. A third data communication card for converting a total audio signal or image transmission instruction data into second wireless transmission data, and a third moving body for transmitting the second wireless transmission data as a second radio signal via an antenna And a communication device, wherein the image processing unit receives the second radio signal via the antenna and outputs the second wireless transmission data, and the second wireless transmission data. A fourth data communication card that converts the digital image signal into the third wireless transmission data and converts the digital image signal into the third wireless transmission data, and inputs and outputs the digital audio signal from the fourth data communication card and outputs the digital image signal. A fourth computer device and a digital audio signal output from the fourth computer device into an analog audio signal or an analog audio signal from a microphone as digital sound And a configuration having an image-speech conversion unit for converting into a digital image signal to the fourth computer device an analog image signal from the image selecting unit converts the signal.
  As a result, a robot image remote control processing system capable of remote control regardless of whether the image processing unit to be remotely controlled is arranged at least in Japan can be obtained.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  A robot remote control system according to claim 1 of the present invention is a robot remote control system including a robot remote control unit, a robot control unit, and a robot mechanism unit controlled by the robot control unit. Includes a first computer device that generates an operation code for giving an operation instruction to the robot control unit, a first data communication card that converts the operation code output from the first computer device into wireless transmission data, A first mobile communication device that transmits radio transmission data as a radio signal via an antenna, and the robot control unit receives a radio signal via the antenna and outputs radio transmission data. Body communication device, second data communication card for converting wireless transmission data into operation code, and operation code A second computer unit to output the input from the second data communications cards, retracted before based on the operation code outputted from the second computer unit, right and left rotationincludingA robot sequencer control unit that gives motion to the robot mechanism unit that performs the operation, and the first computer device moves forward / backward / rotates.includingWhen an operation instruction signal indicating an operation instruction is input from the operation instruction key switch, the operation code table is searched and the operation code corresponding to the operation instruction signal is read and read. Output the operation code to the first mobile communication deviceWhen the operation code is input, the robot sequencer controller searches the operation instruction table storing the operation instruction for the operation code, and reads out the searched operation instruction as a relay pattern signal for operating the relay. Has search meansThat's what it meant.
  Thereby, the operation instruction signal from the robot remote control unit is transmitted via a mobile communication device (for example, a PHS device), and the robot control unit as a controlled body is disposed at least in any place in Japan. The robot mechanism is controlled by the robot remote controller. Also, as long as communication is possible, a remote operator can freely operate the robot mechanism of the robot apparatus even in extremely dangerous places, and the robot apparatus can be operated via an operation instruction key switch. For example, in the case of a forward instruction, the operator only has to press the forward movement instruction key switch, and the operation of the robot apparatus can be made extremely simple. Have
  In addition, the robot mechanism unit has an action of being automatically controlled by the robot sequencer control unit.
[0008]
  Claim2The robot image remote control processing system described in 1 is a robot image remote control processing system including a robot remote control system and an image remote processing system. The robot remote control system includes a robot remote control unit, a robot control unit, and a robot control. The image remote processing system includes an image remote control unit and an image processing unit. The robot remote control unit generates an operation code for giving an operation instruction to the robot control unit. A first computer device that generates a control code for controlling the image processing unit, and first data that converts an operation code and a control code output from the first computer device into first wireless transmission data The communication card and the first wireless transmission data are transmitted via the antenna to the first power A first mobile communication device that transmits as a signal, and the robot control unit receives a first radio wave signal via an antenna and outputs a first wireless transmission data; A second data communication card that converts the first wireless transmission data into an operation code and a control code, and a second computer device that inputs and outputs the operation code and the control code from the second data communication card; Based on the operation code output from the second computer device, forward, backward, left / right rotationincludingA robot sequencer control unit that gives motion to the robot mechanism unit that performs the operation and outputs the control code output from the second computer device as it is. A plurality of cameras that output as image data, and an image selection unit that selects and outputs analog image signals from the plurality of cameras based on a control code output from the robot sequencer control unit of the robot control unit. An image audio conversion unit that performs mutual conversion between an analog audio signal and a digital audio signal and converts a digital image signal into an analog image signal; inputs and outputs the digital audio signal and the digital image signal; and image transmission instruction data And a third computer device that outputs the data output from the third computer device. A third data communication card for converting a total audio signal or image transmission instruction data into second wireless transmission data, and a third moving body for transmitting the second wireless transmission data as a second radio signal via an antenna And a communication device, wherein the image processing unit receives the second radio signal via the antenna and outputs the second wireless transmission data, and the second wireless transmission data. A fourth data communication card that converts the digital image signal into the third wireless transmission data and converts the digital image signal into the third wireless transmission data, and inputs and outputs the digital audio signal from the fourth data communication card and outputs the digital image signal. A fourth computer device and a digital audio signal output from the fourth computer device into an analog audio signal or an analog audio signal from a microphone as digital sound In which it was decided to have a, and an image-speech conversion unit for converting into a digital image signal to the fourth computer device an analog image signal from the image selecting unit converts the signal.
  Thereby, the operation instruction signal from the robot remote control unit is transmitted via a mobile communication device (for example, a PHS device), and the robot control unit as a controlled body is disposed at least in any place in Japan. When the robot mechanism is controlled by the robot remote control unit, the image signal from the image processing unit is also automatically transmitted to the image remote control unit, automatically displayed on the image monitor, and arranged in the robot mechanism unit. In addition, any one of the plurality of cameras is selected.
[0009]
  Claim3The robot image remote control processing system according to claim 12In the robot image remote control processing system described in (1), the plurality of cameras are arranged on the head, the foot, and the hand of the robot mechanism unit.
  As a result, the claim2In addition to the effects obtained in the above, the images from the head, feet and hands of the robot mechanism are monitored.
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0010]
  (Embodiment 1)
  FIG. 1 is a block diagram showing a robot image remote control processing system including a robot remote control system according to Embodiment 1 of the present invention.
  In FIG. 1, A is a robot image remote control processing system, 1 is a remote control device, 2 is a robot device, 3 is a robot remote control unit, 4 is a robot control unit, 4A is a robot mechanism unit, 5 is an image remote control unit, 6 is an image processing unit, 7, 8, 9, and 10 are antennas, LS1 and LS2 are base stations (for example, PHS base stations), N is a public line network, robot remote control unit 3, antennas 7 and 8, and base station LS1, LS2, public line network N, robot control unit 4 and robot mechanism unit 4A constitute a robot remote control system, image remote control unit 5, antennas 9, 10 and base stations LS1, LS2 and public line network N. The image processing unit 6 constitutes an image remote processing system. The robot remote control system and the image remote processing system constitute a robot image remote control processing system A.
[0011]
  The operation of the robot image remote control processing system A configured as described above will be described.
  A radio signal including an operation code and a control code output from the robot remote control system 3 is output to the robot control unit 4 as a radio signal via the antenna 7, the base station LS1, the public network N, the base station LS2, and the antenna 8. The robot control unit 4 converts the radio wave signal into an operation code and a control code, and further converts the operation code into a relay signal indicating a relay to be controlled. Then, the robot mechanism unit 4A operates according to the relay signal. Further, the robot mechanism unit 4A is controlled according to the control code. The robot mechanism unit 4 </ b> A includes a plurality of cameras to be described later and an image selection unit 6 to select one of the plurality of cameras, and an output signal from the image selection unit 6 is input to the image processing unit 6.
[0012]
  FIG. 2 is a block diagram showing the robot remote control system of FIG.
  2, the robot remote control unit 3, the robot control unit 4, the robot mechanism unit 4A, the antennas 7 and 8, the base stations LS1 and LS2, and the public line network N are the same as those in FIG. Description is omitted.
  11 is a CPU (central processing unit) that converts operation instructions from the input device 12 into operation codes, 13 is a display device that displays operation instructions and operation codes, 14 is an output device that outputs data to a printer, and 15 is data. 16 is a ROM for storing programs and data, and 17 is an interface unit for outputting operation codes to the outside. These components constitute the first computer apparatus 11A.
[0013]
  Reference numeral 18 denotes a first data communication card that converts an operation code output from the first computer apparatus 11A into wireless transmission data, and reference numeral 19 denotes a radio signal transmitted from the first data communication card 18 via the antenna 7. The first mobile communication device 20 that transmits as (first radio signal) 20 receives a radio signal output from the first mobile communication device 19 via the antenna 8 and outputs wireless transmission data. 2 is a mobile communication device, 21 is a second data communication card that converts wireless transmission data from the second mobile communication device into an operation code, and 23A is an interface unit that receives the operation code from the second data communication card 21. 22 is a second computer device that inputs via the computer 22.
  The second computer device 23A includes interface units 22 and 29 that control an interface for data exchange, a CPU 23 that processes data, an input device 24 for inputting commands and the like, a display device 25 that displays data, It has an output device 26 that outputs data to a printer, a RAM 27 that stores data, and a ROM 28 that stores programs and data. Reference numeral 30 denotes a robot sequencer control unit that gives movement to the robot mechanism unit 4A that performs operations such as forward, backward, and left-right rotation based on the operation code output from the second computer device 23A.
[0014]
  Next, the robot remote control system configured as described above will be described using PHS as an example with reference to FIGS. 4 is a flowchart showing the operation in the robot remote control unit, FIG. 5 is a flowchart showing the operation in the robot control unit, FIG. 6 is a flowchart showing the operation in the robot sequencer control unit of the robot control unit, and FIG. FIG. 8 is a circuit diagram showing a relay conversion circuit in the robot sequencer control unit, and FIG. 8 is a circuit diagram showing a relay circuit in the robot mechanism unit.
[0015]
  First, in FIG. 4, when a dial connection is made from the PHS 19 as a mobile communication device and a PHS dial connection completion signal is notified to the CPU 11 via the data communication card 18 and the interface unit 17, the CPU 11 determines that an operation instruction is possible. The display device 13 displays that the operation instruction is possible (S1). The operator who is notified from the display device 13 that the operation instruction is possible turns on the operation instruction key switch corresponding to the operation instruction content, and the operation instruction key switch that is turned on outputs an operation instruction signal. The CPU 11 determines whether or not the operation instruction signal is input (S2). When it is determined that the operation instruction signal is input, the operation code table is searched by an operation code search means (not shown) (S3). The operation code corresponding to the operation instruction signal is read from the operation code table (S4). An example of an operation code corresponding to the operation instruction key switch is shown in (Table 1).
[Table 1]
(Table 1) indicates that, for example, an operation instruction signal generated by turning on an operation instruction key switch for instructing forward is converted into an operation code of F8 (8 bits). The operation code read by the CPU 11 is output to the data communication card 18 via the interface unit 17 (S5). When the CPU 11 determines in step 2 that no operation instruction signal has been input, the CPU 11 outputs a “0” code indicating no operation instruction, and proceeds to step 5 (S6).
[0016]
  Next, the operator turns on the control key switch corresponding to the control content, and the turned on control key switch outputs a control signal. The CPU 11 determines whether or not the control signal is input (S7). When it is determined that the control signal is input, the control code search means (not shown) searches the control code table (S8), A control code corresponding to the control signal is read from the control code table (S9). The control code read by the CPU 11 is output to the data communication card 18 via the interface unit 17 (S10). Examples of control codes corresponding to the control key switches are shown in (Table 2).
[Table 2]
(Table 2) shows that, for example, a control signal (control signal for selecting an output signal from a color CCD camera arranged on the head) generated by turning on a control instruction key switch that indicates the head is A1 ( It is converted into a control code of 8 bits).
[0017]
  Steps 1 to 10 are operations in the CPU 11, that is, operations of the first computer apparatus 11A. The data communication card 18 converts the operation code from the second computer device 11A into wireless transmission data (first wireless transmission data) and outputs it to the mobile communication device (PHS) 19, and the mobile communication device 19 is wireless. The transmission data is transmitted from the antenna 7 as a radio signal (first radio signal).
  The second mobile communication device 20 receives a radio signal from the antenna 7 via the PHS base station LS1, the public line network N, the PHS base station LS2, and the antenna 8, and transmits wireless transmission data to the second data communication card. To 21. The second data communication card 21 converts the wireless transmission data into an operation code and a control code and outputs it to the CPU 23 via the interface unit 22. The operation in the CPU 23 is shown in FIG.
[0018]
  In FIG. 5, first, the CPU 23 determines whether or not an operation code or a control code has been received (S 11). If it is determined that the operation code or control code has been received, the robot sequencer control unit 30 receives the operation code or control code via the interface unit 29. Output to.
  FIG. 6 shows the operation of the robot sequencer control unit 30.
  In FIG. 6, the robot sequencer control unit 30 first determines whether or not an operation code has been input (S21). When it is determined that an operation code has been input, the operation instruction search means (not shown) of the robot sequencer control unit 30 Then, the operation instruction table is searched (S22), and the relay pattern signal (operation instruction signal) corresponding to the operation code is read (S23). The relay pattern signal is bit pattern data as shown in FIG. 7. For example, when the relay pattern signal indicates the relay K1, the relay conversion circuit operates the relay K1. Table 3 shows an example of the operation instruction table.
[Table 3]
(Table 3) indicates that when the operation code is F8, the relay pattern signal is bit pattern data “11001001”, and this pattern is an ON instruction signal for turning on the relay K1. In this way, the robot sequencer control unit 30 outputs the ON signal of the relay K1 to the robot mechanism unit 4A as the ON signal of the relay contact K1a in FIG. When the control code is input, the robot sequencer control unit 30 outputs the control code to the robot mechanism unit 4A as it is.
[0019]
  FIG. 8 shows a relay circuit in the robot mechanism unit 4A. When the relay contact K1a is turned on, the relay B is turned on when the conditions 1 and 2 are satisfied as shown in FIG. However, in FIG. 8, Condition 1 is satisfied, but Condition 2 is not satisfied, and relay OK1 is on and relay OK2 is off. Here, if the condition 2 is also satisfied and the relay OK2 is turned on, the relay B is turned on, the motor relay MA is turned on via the on contact Ba, and the forward / reverse motor (not shown) rotates forward to rotate the robot. The robot apparatus 2 incorporating the control unit 4 and the robot mechanism unit 4A moves forward. The forward / reverse motor can be moved backward by rotating in the reverse direction.
[0020]
  The forward and backward operations are a part of normal operations, but the robot remote control unit 3 generates operation codes for emergency operations such as emergency stop and maintenance operations such as servo-free in addition to normal operations. Further, there is an operation of transmitting a status code indicating the status of the robot mechanism unit 4A. The robot sequencer control unit 30 searches a status table (not shown) based on the status signal (signal indicating the status) from the robot mechanism unit 4A and reads the status code. Transmission of this status code to the robot remote control unit 3 is the same as the transmission described above, except that the direction is the direction from the robot control unit 4 to the robot remote control unit 3.
[0021]
  Next, the operation of the image remote processing system will be described with reference to FIG.
  FIG. 3 is a block diagram showing the image remote processing system of FIG.
  In FIG. 3, the robot mechanism unit 4A, the image remote control unit 5, the antennas 9, 10, the image processing unit 6, the base stations LS1, LS2, and the public line network N are the same as those in FIG. Description is omitted.
  Reference numeral 31A denotes a third computer device. The third computer device 31A includes interface units 37 and 41 that control an interface for data exchange, a CPU 31 that processes data, and an input device 32 for inputting operation instructions and the like. A display device 33 that displays data, an output device 34 that outputs data to a printer, a RAM 35 that stores data, and a ROM 36 that stores programs and data. Reference numeral 38 denotes an image / sound conversion unit that performs mutual conversion between a digital sound signal and an analog sound signal, converts the digital image signal to an analog image signal and outputs the analog image signal to the image monitor 39, and 40 outputs the input sound as an analog sound signal. An earphone microphone that outputs an input analog audio signal as audio, 42 is a third data communication card that converts a digital audio signal output from the third computer device 31A into second radio transmission data, and 43 is a second radio communication card. This is a third mobile communication device that transmits transmission data as a second radio wave signal via an antenna 9, all of which are built in the image remote control unit 5.
[0022]
  Reference numeral 44 denotes a fourth mobile communication device that receives the second radio wave signal via the antenna 10 and outputs second radio transmission data. Reference numeral 45 converts the second radio transmission data into a digital audio signal and will be described later. A fourth data communication card 47A for converting a digital image signal output from the fourth computer device 47A into third wireless transmission data, and 47A receives a digital audio signal from the fourth data communication card 45 and will be described later. A fourth data communication card receives a digital image signal from a monochrome or color CCD camera 55 (to be described later) via the image / audio converter 54 and a digital audio signal from an earphone microphone 56 (to be described later) via an image / audio converter 54 described later. 45 is a fourth computer device that outputs to 45.
[0023]
  The fourth computer device 47A includes interface units 46 and 53 that control an interface for data exchange, a CPU 47 that processes data, an input device 48 for inputting operation instructions and the like, and a display device 49 that displays data. , An output device 50 for outputting data to a printer or the like, a RAM 51 for storing data, and a ROM 52 for storing programs and data. Reference numeral 54 denotes an image / audio conversion unit that performs mutual conversion between a digital audio signal and an analog audio signal, converts the digital image signal into an analog image signal, and outputs the analog image signal to the image monitor 39. The fourth computer device 47A and the image processing unit 6 is built in.
[0024]
  55a, 55b, and 55c are arranged on the head, foot, and hand of the robot mechanism unit 4A, respectively, and a monochrome or color CCD camera that captures an image of the subject and outputs it as an analog color image signal. 56 is the robot mechanism unit 4A. An earphone microphone 57 for outputting the input sound as an analog sound signal and outputting the input analog sound signal as a sound, 57 is a monochrome or color CCD camera (head camera) 55a for the head, An image selection unit that selects one of the monochrome and color CCD camera (foot camera) 55b and the monochrome and color CCD camera (hand camera) 55c of the hand based on the control code from the robot control unit 4. It is.
[0025]
  The operation of the image remote processing system configured as described above will be described below.
  An image transmission instruction signal input from the input device 32 of the third computer device 31A of the image remote control unit 5 is input from the CPU 31 to the third data communication card 42 via the interface unit 41 as image transmission instruction data. The third data communication card 42 converts the input image transmission instruction data into second wireless transmission data and outputs it to the third mobile communication device 43. The third mobile communication device 43 Wireless transmission data from the data communication card 42 is transmitted as a second radio wave signal via the antenna 9.
[0026]
  The fourth mobile communication device 44 that has received the second radio signal via the antenna 9, the PHS base station LS1, the public network N, the PHS base station LS2, and the antenna 10 sends the second radio signal to the second radio signal. The data is converted into wireless transmission data and input to the fourth data communication card 45. The fourth data communication card 45 converts the second wireless transmission data into image transmission instruction data. The CPU 47 to which the image transmission instruction data is input from the fourth data communication card 45 through the interface unit 46 has received the image signals such as color from the CCD camera selected by the image selection unit 57 of the robot mechanism unit 4A until now. Is transmitted to the image remote control unit 5 via the antennas 10 and 9 in the opposite direction. An image signal such as an analog color from the CCD camera via the image selection unit 57 is converted into a digital image signal by the image / sound conversion unit 54 and input to the fourth data communication card 45 via the fourth computer device 47A. The fourth data communication card 45 converts the digital image signal from the fourth computer device 47A into the third wireless transmission data, and the fourth mobile communication device 44 receives the fourth data communication card 45 from the fourth data communication card 45. 3 is converted into a third radio signal and transmitted from the antenna 10. The third radio signal from the antenna 10 is received by the third mobile communication device 43 of the image remote control unit 5 via the PHS base station LS2, the public network N, the PHS base station LS1, and the antenna 9, and the third The mobile communication device 43 inputs the third wireless transmission data to the third computer device 31A as a digital image signal via the third data communication card.
[0027]
  The CPU 31 of the third computer device 31A outputs the input digital image signal to the image / sound conversion unit 38 via the interface unit 37, and the image / sound conversion unit 38 converts the digital image signal into an analog color image signal. Output to the image monitor 39 to display a color image.
  The sound signal is the same as the image signal. That is, the analog audio signal from the earphone microphone 40 is converted into a digital audio signal by the image / audio conversion unit 38, and is output as an analog audio signal from the image / audio conversion unit 54 through the same signal path and communication path as the image signal. The sound is output from the microphone 56. Also, the analog audio signal from the earphone microphone 56 is converted into a digital audio signal by the image / audio converter 54, and is output as an analog audio signal from the image / audio converter 38 through the same signal path and communication path as the image signal. The sound is output from the microphone 40.
[0028]
  In this embodiment, the PHS device is described as an example of the mobile communication device. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a mobile phone as well. Therefore, the mobile phone is an international telephone line. If the robot can be used with a foreign country, the robot apparatus can be remotely controlled internationally.
[0029]
  As described above, according to the present embodiment, the operation instruction signal from the robot remote control unit 3 is transmitted via the mobile communication device (for example, PHS device) 19 and the radio signal of the mobile communication device 14 arrives. Since the operation instruction can be given anywhere (for example, anywhere in Japan), the robot remote control unit 3 controls the robot mechanism unit regardless of the location of the robot control unit 4 or the robot mechanism unit 4A as the controlled body. 4A can be controlled. Further, the image signal from the image processing unit 6 is also automatically transmitted to the image remote control unit 5 and can be automatically displayed on the image monitor 39.
[0030]
  Further, the CPU 11 can automatically control the robot mechanism unit 4A by the robot control unit 4 by converting the operation instruction and control input from the input device 12 into the operation code and the control code. Images from the cameras 55a to 55c of the robot mechanism unit 4A can be selected.
[0031]
  Further, since the operation instruction is given to the robot apparatus 2 via the operation instruction key switch, the operator only has to press the forward operation instruction key switch in the case of the advance instruction, for example. The operation of 2 can be made extremely simple.
[0032]
  Further, when the operation instruction is input, the CPU 11 has an operation code search means for searching an operation code table in which an operation code corresponding to the operation instruction is stored and reading the searched operation code, so that the operation instruction is input. It is possible to automatically generate an operation code and automatically control the robot mechanism unit 4A. The same applies to the control code, and any one of the cameras 55a to 55c can be automatically selected.
[0033]
  Further, the robot sequencer control unit 30 has an operation instruction retrieval unit that retrieves an operation instruction table in which an operation instruction for the operation code is stored when an operation code is input, and reads out the retrieved operation instruction. The unit 4A can be automatically controlled by the robot sequencer control unit 30.
[0034]
  (Embodiment 2)
  FIG. 9 is a block diagram showing a robot remote control system according to Embodiment 2 of the present invention.
  In FIG. 9, the PHS base stations LS1 and LS2 and the public line network N are the same as those in FIG.
  B is a robot remote control system of the second embodiment, 1A is a remote control device constituting the robot remote control system B, 2A is a robot device constituting the robot remote control system B, 61 is a computer device of the remote control device 1A ( (First computer device), 62 is an operation device of the remote control device 1A, 63 is a mobile communication device (first mobile communication device) of the remote control device 1A, and 71 is a computer device (second computer) of the robot device 2A. 72 is a robot mechanism unit of the robot apparatus 2A, and 73 is a mobile communication apparatus (second mobile communication apparatus) of the robot apparatus 2A.
[0035]
  The operation of the robot remote control system B configured as described above will be described below.
  The operation device 62 operates an operation unit (an operation unit such as a head and arm fingers described later) of the robot apparatus, and an operation signal corresponding to the operation amount (for example, a voltage value corresponding to the rotation angle, Off). An operation signal from the operation device 62 is input to the first computer device 61, and the first computer device 61 generates operation data corresponding to the voltage value and the like (and hence operation data corresponding to the operation amount) to generate the first. To the mobile communication device 63. The first mobile communication device 63 that has input the operation data transmits a radio signal including the operation data (a radio signal such as operation data) to the PHS base station LS1. The PHS base station LS1 transmits a radio signal such as operation data to the PHS base station LS2 via the public network N, and the PHS base station LS2 transmits the radio signal such as operation data to the second mobile communication device 73 of the robot apparatus 2A. Send to. The second mobile communication device 73 extracts the operation data from the received radio signal such as the operation data and outputs it to the second computer device 71. The second computer device 71 inputs the operation data, converts it into control data for controlling the robot mechanism unit 72, and outputs the control data to the robot mechanism unit 72. The robot mechanism unit 72 inputs control data from the second computer device 71 and controls each operation unit. As the operation unit, there are a head, an arm finger unit, and a traveling unit. The finger part is included in the arm finger part.
[0036]
  FIG. 10 is a block diagram showing in detail the remote control device 1A of FIG.
  10, reference numerals 61, 62, and 63 denote the same computer apparatus, operation apparatus, and mobile communication apparatus as in FIG. An input / output I / F unit (input / output interface unit) for exchanging data at 613, an output I / F unit (output interface unit) for outputting display data to the display unit 614, 615, an A / D conversion unit, 616 Is a D / A conversion unit, 617 is an input I / F unit (input interface unit), 621 is a head operation unit that outputs a head operation signal as an operation unit of the robot mechanism unit 72, and 622 is a robot mechanism unit 72. A torso operation unit that outputs an operation signal of the torso as an operation unit of the robot, an arm operation unit to output an operation signal of an arm finger as an operation unit of the robot mechanism unit 72, and 624 in the arm operation unit 623. finger An operation unit, 625 is a driving wheel (target driving wheel) for traveling, an operation panel including a traveling operation unit 626 for instructing forward, backward, and traveling speed in traveling, 631 is a PHS transmission / reception device as a first mobile communication device, and 632 is It is an antenna for performing PHS transmission / reception.
[0037]
  Next, the head operation unit 621, the arm operation unit 623, and the travel operation unit 625 of FIG. 10 will be described with reference to FIGS. 12 is a configuration diagram showing the head operation unit 621 and the arm operation unit 623 of FIG. FIG. 13 is a perspective view showing the body operation unit 622 and the operation panel 625 of FIG.
  In FIG. 12, H is an operator, 621 is a head operation unit that is attached to the head of the operator H and controls the back and forth movement and the left and right movement of the robot apparatus 2A, 621a is a head mounted display that displays an image, and 621b is a head. A vertical angle detector for rotating with the mount display 621a to detect the vertical rotation of the head, 621c is a shaft bar integrated with the vertical angle detector 621b, and 621d is rotated with the horizontal rotation of the head. It is a left-right angle detection unit that detects the rotation angle of the shaft rod 621c. 623R and L are interlocked with the movement of the right arm and the left arm of the operator H, respectively. The arm operation part 623R is the right arm finger part of the operator H, and 623L is the left arm finger part of the operator H.
[0038]
  Reference numeral 100R denotes an arm finger part mounting portion for fixing the right arm finger part 623R to a chair or the like, and 101R denotes front and rear, right and left of the right shoulder of the robot apparatus 2A. , 102R is the upper arm operation unit for operating the right upper arm, 103R is the elbow operation unit for operating the right elbow, and 104R is the rotation of the right forearm. Forearm operation unit to be operated, 105R is a wrist operation unit for operating the rotation of the right wrist, 624R is a finger operation unit for operating the thumb, index finger, and middle finger of the right finger (the ring finger and the little finger are integrated with the operation of the middle finger) 100L is an arm finger attachment portion for fixing the left arm finger 623L to a chair or the like, 101L is front and rear of the left shoulder, left and right (the front and rear of the shoulder is the front and rear of the arm swing, and the left and right of the shoulder is the arm Shoulder operation part to operate (lifting leftward), 102L is left Upper arm operation unit for manipulating the rotation of the upper arm, 103L is an elbow operation unit for manipulating the bending and stretching of the left elbow, 104L is a forearm operation unit for manipulating the rotation of the left forearm, and 105L is a wrist operation for manipulating the rotation of the left wrist. 624L is a finger operation unit for operating the thumb, index finger, and middle finger of the left finger (the ring finger and the little finger are integrated with the operation of the middle finger). The left / right angle detector 621d is fixed to the chair via a support member (not shown) attached to the chair.
[0039]
  In FIG. 13, the operation panel 625 is placed and operated at the foot of the operator H. Reference numeral 622 denotes a torso operating unit for operating the upper and lower parts of the torso, a traveling operation unit 626 is the same as that in FIG. 10, 111 denotes an operation lever for operating the right moving wheel forward and its traveling speed, and 112 denotes an operation for rotating the right moving wheel , An operation lever for operating the traveling speed, 113 an operation lever for operating the left moving wheel forward and its traveling speed, 114 an operation lever for operating the left moving wheel backward and its traveling speed, and 115 to 118 are push button switches. . The pushbutton switches 115 to 118 are for outputting an operation restriction invalid command, for example, a travel prohibition invalid command (a command for invalidating the travel prohibition generated by the robot device due to a nearby obstacle or the like). The usage data of the remote control device 1A configured as described above will be described.
Table 4 shows an operation signal input to the operation control unit 611 via the input interface unit 617 of the computer device 61, that is, an operation signal from the operation panel 625.
[Table 4]
As shown in (Table 4), signals indicating emergency stop, left and right driving wheels, forward movement, backward movement, and the like are input to the operation control unit 611. The emergency stop signal is generated, for example, when the push button 115 of the operation panel 625 is turned on, and is input to the operation control unit 611 through the input interface unit 617, and is input through the input / output interface unit 612 and the mobile communication device 63. Then, it is transmitted to the robot apparatus 2A (see FIG. 11) described later. The right wheel forward command is generated when the operator H lifts the operation lever 111 of the operation panel 625 with his / her foot, and a speed signal indicating a speed corresponding to the lifting angle of the operation lever 111 is generated. Among these signals, the forward signal is similarly input to the operation control unit 611 via the input interface unit 617 and transmitted to the robot apparatus 2A of FIG. 11 via the input interface unit 612 and the mobile communication device 63, which will be described later. The driving motor 730 of the robot apparatus 2A drives the driving wheel 729R (see FIG. 14) of the traveling unit 729. The speed signal is input to the operation control unit 611 via the A / D conversion unit 615 as described later.
[0040]
  Table 5 shows signals output from the operation control unit 611 to the display unit 614 via the output interface unit 613 of the computer device 61.
[Table 5]
As shown in (Table 5), each state of the robot is displayed on the display unit 614. Signals indicating the states (emergency stop, operation, etc.) of these robots are generated as sensor signals by a sensor unit 735 (FIG. 11) of the robot apparatus 2A described later, and these sensor signals are transmitted via the input interface unit 716. It is input to the robot controller 711, transmitted to the remote control device 1A via the mobile communication device 73, and displayed via the mobile communication device 63, the input / output interface unit 612, the operation control unit 611, and the output interface unit 613. Displayed on the part 614.
[0041]
  Table 6 shows operation signals that are A / D converted by the A / D conversion unit 615 and input to the operation control unit 611.
[Table 6]
As shown in Table 6, a head operation signal, an arm finger operation signal, and a driving wheel speed instruction signal are input to the operation control unit 611. These signals are generated when the operator moves his arms or fingers as shown in FIG. 12 or operates the lever 111 of the operation panel 625 or the like. For example, in the case of 90 degrees, the operation range of (Table 6) means that the range of left and right, front and rear, or top and bottom is 90 degrees, and generally means that the movement is up to ± 45 degrees left and right, front and back, or top and bottom. Each signal is generated in each operation unit 621 to 623 in FIG. 10 and the traveling operation unit of the operation panel 625, and is input to the operation control unit 611 via the A / D conversion unit 615, and the input / output interface unit 612 moves. It is input to the robot apparatus 2A via the body communication device 63, and each motor of a motor unit 722 of the robot apparatus 2A described later is driven to operate the robot head, arm fingers, and the like.
[0042]
Table 7 shows signals that are D / A converted by the D / A conversion unit 616 and output to the arm operation unit 623.
[Table 7]
As shown in Table 7, reaction force signals for three fingers 1, 2, and 3 are output to the finger operation unit 624, and a load corresponding to the reaction force signal is applied to each finger. The reaction force signal is generated in a finger reaction force detection unit 734 (see FIG. 11) of the robot apparatus 2A, which will be described later, and is input to the operation control unit 611 via the mobile communication devices 73 and 63, and is converted into D / A conversion. D / A conversion is performed by the unit 616 and input to the arm operation unit 623, and a reaction force is generated on the finger portion of the finger operation unit 624. Therefore, when an object on which the finger of the robot apparatus 2A is difficult to move is operated, a heavy load is applied to the finger of the finger operation unit 624, and the movement of the finger in the robot apparatus 2A can be sensed on the remote control apparatus 1A side.
[0043]
  Next, the operation of the remote control device of FIG. 10 will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the remote control device of FIG.
  First, the PHS device 631 receives a transmission signal from the robot device 2A via the PHS base station LS1 (see FIG. 9). The received data is robot state data shown in (Table 5) and finger reaction force data shown in (Table 7). These data are input to the operation control unit 611 via the input / output interface unit 612 (S31). Next, the operation control unit 611 outputs finger reaction force data to the arm operation unit 623 via the D / A conversion unit 616, and the arm operation unit 623 performs finger reaction force control based on the finger reaction force data. (S32). The operation principle of this finger reaction force control will be described later. Further, the operation control unit 611 outputs the robot state data of (Table 5) to the display unit 614 via the output interface unit 613 for display.
[0044]
  Next, operation signals (see (Table 6)) from the head operation unit 621, the torso operation unit 622, the arm operation unit 623, and the travel operation unit 626 are converted into digital data (operation data) by the A / D conversion unit 615. In addition, an operation target moving wheel from the operation panel 625 and an on / off signal indicating forward / backward movement (see (Table 4)) are similarly input via the input interface unit 617. The operation data is input to the operation control unit 611 (S33). The operation control unit 611 outputs each operation data to the PHS device 631 via the input / output interface unit 612 (S34), and the PHS device 631 modulates each operation data to generate a radio signal as a PHS base station LS1 (see FIG. 9). ). As described above, the radio signal from the PHS device 631 is received by the robot device 2A via the PHS base station LS1, the public network N, and the PHS base station LS2, and controls each operation of the robot device 2A. Note that the operation signals from the travel operation unit 626 that are input to the A / D conversion unit 615 are the target driving wheel selection signal and the speed instruction signal as described above.
[0045]
  FIG. 11 is a block diagram showing in detail the robot apparatus 2A of FIG.
  11, reference numerals 71, 72, and 73 denote the same computer apparatus, robot mechanism, and mobile communication apparatus as in FIG. 9, reference numeral 711 denotes a robot control section that controls the entire robot apparatus 2A, and reference numeral 712 denotes the mobile communication apparatus 73. The input / output I / F unit (input / output interface unit) that exchanges data with 713, the output I / F unit (output interface unit) that outputs data to the robot mechanism unit 72, and 714 converts digital data into analog signals. A D / A converter for outputting to the robot mechanism 72, 715 is an A / D converter for converting an analog signal from the robot mechanism 72 into digital data, and 716 is an input for inputting data from the robot mechanism 72 An I / F unit (input interface unit) 721 is a motor that inputs data from the output interface unit 713 and the D / A conversion unit 714. A driver unit for generating a dynamic voltage, 722 is a motor unit, 723 is a head of the robot apparatus 2A driven by a head motor 724, 725 is a head position detecting unit, and 726 is driven by a torso motor 727. The body of the robot apparatus 2A, 728 is the body position detecting section, 729 is the traveling section of the robot apparatus 2A driven by the traveling motor 730, and 731 is the arm driven by the arm motor 732 that drives the arms and fingers. Finger part, 733 is an arm finger position detection part, 734 is a finger reaction force detection part that detects the reaction force of the thumb, index finger, and middle finger (including ring finger and little finger), and 735 detects an obstacle or the like in the vicinity of the robot apparatus 2A. A sensor unit 73a is a PHS device as a mobile communication device, and 73b is an antenna for performing PHS transmission / reception.
[0046]
  FIG. 14 is a block diagram showing the robot apparatus 2A.
  In FIG. 14, a computer device 71, a motor unit 722, a head 723, and a torso 726 containing motors for the head, body, running, arm fingers, and the like are the same as those in FIG. 729L is a left driving wheel constituting the traveling unit 729, 729R is a right driving wheel constituting the traveling unit 729, 731L is a left arm finger, 731R is a right arm finger, 201L is a left shoulder, 202L Is the left upper arm, 203L is the left elbow, 204L is the left forearm, 205L is the left wrist, 206L is the left finger, 201R is the right shoulder, 202R is the right upper arm, and 203R is The right elbow, 204R is the right forearm, 205R is the right wrist, and 206R is the right finger. The connection with the PHS device 73a is performed at an appropriate position of the computer device 71.
  In FIG. 14, wires are arranged between the motor unit 722 and the head 723, the trunk 726, the travel unit 729, and the arm fingers 731, and the driving force of each motor of the motor unit 722 is transmitted via the wires. Each part is given front / rear, left / right and up / down movements.
[0047]
  The use data of the robot apparatus 2A configured as described above will be described.
  Table 8 shows sensor signals input to the robot control unit 711 via the input interface unit 716 of the computer device 71.
[Table 8]
  This is a signal indicating an obstacle or the like in the vicinity of the robot apparatus 2A as described with reference to (Table 5). Nearby obstacles are detected by light, infrared and ultrasonic sensors. (Table 9) shows signals corresponding to (Table 4) and (Table 6), an emergency stop signal, a signal indicating left and right advancement and forward / backward movement of the driving wheel, a head motor 724, a trunk motor 727, Signals indicating forward rotation and reverse rotation of the traveling motor 730 and the arm motor 732 are shown.
[Table 9]
These signals are output from the robot control unit 711 to the driver unit 721 via the output interface unit 713.
[0048]
  Table 10 shows signals input from the detection units of the robot mechanism unit 72 via the A / D conversion unit 715.
[Table 10]
For example, in the case of 90 degrees, the operation range of (Table 10) means that the range of left and right, front and back, or top and bottom is 90 degrees, and generally means that the movement is up to ± 45 degrees left and right, front and back, or top and bottom.
  Table 11 shows signals that are D / A converted by the D / A conversion unit 714 and output to the driver unit 721.
[Table 11]
These signals are speed instruction signals indicating the speed, and the speed signal of the driving wheel motor is generated at each of the levers 111 to 114 of the operation panel 625 of the remote control device 1A as described above, and the motor speed of the finger is determined by the robot controller 711. Occurs in
[0049]
  The operation of the robot apparatus 2A configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a flowchart showing the operation of the robot apparatus 2A, FIG. 17 is a flowchart showing each part control process of FIG. 16, and FIG. 18 is a flowchart showing the travel control process of FIG.
  First, in FIG. 16, the PHS device 73a receives a transmission signal from the remote control device 1A via the PHS base station LS2 (see FIG. 9). The received data is each operation data that is a source of each signal shown in (Table 9) and speed instruction data shown in (Table 11). These received data are input to the robot controller 711 via the input / output interface unit 712 (S41), and are output as control data to the driver unit 721 via the output interface unit 713 and the D / A converter 714 (S42). , S43). The driver unit 721 to which the control data is input supplies a motor driving voltage to the head motor 724, the torso motor 727, the travel motor 730, and the arm motor 732. The part 726, the traveling part 729, and the arm finger part 731 are driven. In this case, the head portion 723, the torso portion 726, and the arm finger portion 731 (excluding the finger portion) are position control, the finger portion is position control and speed control, and the traveling portion 729 is target object wheel selection control and speed control. It is. Each of these controls will be described in detail later, but the control of the head 723, the torso 726, and the arm finger portion 731 will be described using the control processing of each part of FIG. This will be described using control processing.
  Next, the robot controller 711 receives the head from the head position detector 725, the torso position detector 728, the arm finger position detector 733, and the finger reaction force detector 734 via the A / D converter 715. Position data, torso position data, arm finger position data, and finger reaction force data are input, and data from the sensor unit 735 (for example, data indicating nearby obstacle detection) is input to the robot state via the input interface unit 716. Enter as data. Of these data, each position data is used as feedback data of each part. The finger reaction force data and the robot state data are transmitted to the remote control device 1A via the input / output interface unit 712 and the PHS device 73a (S44).
[0050]
  Next, each part control process (S42) of FIG. 16 is demonstrated using FIG.
  First, the robot control unit 711 determines whether or not the operation is prohibited (S51). If the operation is prohibited, this control process is not performed. The operation prohibition includes, for example, arm left / right operation prohibition for risk prevention. When this arm left / right motion prohibition is performed, the arm left / right motion is not performed. However, when an operation restriction invalid command as shown in (Table 4) is valid for the arm left-right motion, the arm left-right motion is performed even in the arm left-right motion prohibited state. Therefore, the operation prohibition in step S51 is determined for each operation. If there is no operation prohibition, it is determined whether or not there is a position instruction (S52). The case where there is a position instruction is a case where operation data of a position instruction different from the actual position (that is, the detected position) is transmitted from the remote control device 1A, or a case where the indicated position differs from the detected position due to some variation. is there. If there is no position instruction, this control process is terminated.
[0051]
  If there is a position instruction in step S52, it is next determined whether the deviation is positive or negative (S53). When the deviation amount is positive, the robot control unit 711 instructs the driver unit 721 to perform positive (motor forward rotation) as shown in (Table 9) (S54). The motor reverse rotation is instructed (S55). Next, the presence / absence of a speed instruction is determined (S56). For example, when the finger position change speed changes according to the finger reaction force data, there is a speed instruction. When there is a speed instruction, the robot control unit 711 instructs a speed according to the deviation amount (S57).
[0052]
  Next, the traveling control process (S43) in FIG. 16 will be described with reference to FIG.
  First, it is determined whether or not travel is prohibited (S71). The travel prohibition is, for example, travel prohibition based on obstacle detection. When this travel prohibition is present, travel is not performed. However, when the operation regulation invalidation command as shown in (Table 4) is valid for traveling, traveling is performed even in the traveling prohibited state. If there is a travel prohibition, the operator is notified of this fact and the travel control process is terminated (S78). If there is no travel prohibition, it is determined whether there is a travel instruction (S72). If there is no travel instruction, the travel control process ends. If there is a traveling instruction, it is next determined whether or not to move forward (S73). When it is determined that the vehicle is moving forward, the driver unit 721 is instructed to move forward via the output interface unit 713 (S74), and when it is determined that the vehicle is not moving forward but is moved backward, the vehicle is instructed to move backward (S75). Next, the robot control unit 711 determines whether or not there is a speed instruction (S76). If there is no speed instruction, the robot control unit 711 ends the traveling control process, and if there is a speed instruction as shown in (Table 11). The command speed is output via the D / A converter 714 (S77).
[0053]
  Next, the finger load operation based on the finger reaction force detection principle and finger reaction force data of the arm finger portion 731 will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
  FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining the detection principle of finger reaction force, and FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining a finger load operation based on finger reaction force data.
  19, 722 is a motor unit similar to FIG. 11, 731 is an arm finger part of the robot mechanism part 72 similar to FIG. 11 (more precisely, a finger part of the arm finger part 731), 301 is a rotating part, 301a is A fixed portion that pivotally supports the rotating portion 301, 301 b is a movable portion that is fixed to the rotating portion 301 and rotates as the rotating portion 301 rotates, and 302 has one end fixed to the fixing portion of the arm finger portion 731. Since the other end is fixed to the movable portion 301b, an elastic body such as a spring or rubber that applies an upward force F1 to the movable portion 301b, 303 is a wire fixing portion for fixing the wire 304, and 305 is a tension for the wire 304. A tension pulley to be applied, 305a is a pulley shuttle that rotatably supports the tension pulley 305, 306 is a take-up pulley for winding the wire 304 to give an appropriate force to the movable portion 301b, 30 Is an elastic body such as a spring or rubber whose one end is fixed and the other end is fixed to the pulley shuttle 305a. The other end is a wire fixed to the elastic body 311.
[0054]
  In FIG. 20, 623 is the operator's arm operation unit similar to FIG. 10, 624 is the operator's finger operation unit similar to FIG. 10, and 624 a is a reaction force that generates a reaction force on the operator's finger operation unit 624. , 401 is a moving pulley that moves left and right within the range of positions P1 to P2 according to the movement of the finger of the operator, 402 is a fixed pulley, 403 is fixed to the moving pulley 401 and the other end is made of synthetic resin. A wire 405 is fixed to the friction plate 404, a spring 405 is fixed to a sandwich plate 406 whose one end is immovably fixed and the other end is made of a magnetic material, 407 is a pressing plate that presses the friction plate 404, and 408 constitutes an electromagnet 410. Similarly, an electromagnet bar 409 is a coil constituting the electromagnet 410.
[0055]
  First, the detection principle of the finger reaction force will be described with reference to FIG.
  When the wire 304 is wound up by the winding pulley 306, the movable portion 301b is rotated downward by the force F2 against the force F1 of the elastic body 302. As the winding amount of the wire 304 by the winding pulley 306 increases, the force F2 increases against the force F1 of the elastic body 302, and the rotation angle of the movable portion 301b also increases. When the force F2 increases, the tension of the wire 304 also increases, and the force in the left direction F3 acts on the tension pulley 305 balanced by the forces of the elastic bodies 307 and 311 via the wire 304, so that the potentiometer pulley 308 The potentiometer 309 rotates with the rotation, and the resistance value thereof changes. That is, a tension corresponding to the rotation angle of the movable portion 301b (for example, when the movable portion 301b is a finger, the direction in which the rotation angle is large is the direction in which the object is gripped) is given to the wire 304. A resistance value corresponding to the tension is obtained by the potentiometer 309. By converting this resistance value into a voltage value in the finger motor of the motor unit 722 and outputting the voltage value to the robot control unit 711, for example, finger reaction force data can be transmitted to the remote control device 1A via the PHS line.
[0056]
  Next, a finger load operation based on finger reaction force data will be described with reference to FIG.
  In the remote control device 1A that has received the finger reaction force data from the robot device 2A, the finger reaction force data is input to the operation control unit 611 via the PHS device 631 and the input / output interface unit 612. The finger reaction force data from the operation control unit 611 is converted into a control voltage value corresponding to the finger reaction force data by the D / A conversion unit 616, whereby the finger force is applied to the coil 409 of the reaction force generation unit 624 a of the arm operation unit 623. A control current a corresponding to the reaction force data flows, and a force F4 corresponding to the value of the control current a is applied to the presser plate 407 by the electromagnet bar 408. That is, a force F4 corresponding to the tension of the wire 304 in FIG. 19 is applied to the holding plate 407, and a frictional force corresponding to the tension of the wire 304 is generated in the friction plate 404. When a large frictional force is generated in the friction plate 404, the force that moves the wire 403 increases, and eventually the force (load force) applied to the finger that moves the finger operating unit via the moving pulley 401 increases. In this manner, the finger load force (finger reaction force) in the finger operation unit can be controlled.
[0057]
  In this embodiment, the PHS device is described as an example of the mobile communication device. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to a mobile phone as well. Therefore, the mobile phone is an international telephone line. If the robot can be used with a foreign country, the robot apparatus can be remotely controlled internationally.
[0058]
  As described above, according to the present embodiment, the remote control device 1A includes the head operation unit 621 and the arm for operating the head 723 of the robot device 2A, the arm finger unit 731 composed of fingers and arms, and the traveling unit 729. An operation device 62 having an operation unit 623 and a travel operation unit 626, a first computer device 61 that generates operation data according to an operation amount in the operation device 62, and operation data from the first computer device 61 are made public. A first mobile communication device 63 that transmits to the base station LS1 connected to the network N, and the robot device 2A receives the operation data from the base station LS2 connected to the public network N Mobile communication device 73, a second computer device 71 that generates control data for head 723, arm finger portion 731 and running portion 729 based on operation data, and a motor based on control data 722 has a robot mechanism unit 72 that drives a head motor 724, an arm unit motor 732, and a traveling motor 730 to operate the head unit 723, arm finger unit 731, and traveling unit 729. By doing so, since the operation data from the remote control device 1A can be transmitted via the mobile communication device 63, the robot device 2A receives the operation data and converts it into control data. Based on the above, the head 723, the arm fingers 731 and the traveling unit 729 of the robot mechanism can be operated.
[0059]
  The robot mechanism unit 72 also detects an arm finger position detection unit 733 in the arm finger part that detects the current arm position and the current finger position, and a head position detection in the head 723 that detects the current head position. Unit 725, and a finger reaction force detection unit 734 that detects a reaction force in the finger part in the arm finger part 731, and the second computer device 71 includes a current arm position, a current finger position, and a current head part. Based on the position, the arm finger portion 731 including the finger portion and the head 723 are controlled in position, and the detected reaction force detected by the finger reaction force detection unit 734 is detected by the second mobile communication device 73. To the remote control device 1A, and the first computer device 61 sends a response to the finger operation unit 624 in the arm operation unit 623 based on the detected reaction force received through the first mobile communication device 63. Thus, the head 723 and the arm fingers 73 are provided. And can accurately control the position by being feedback control, it is possible to perform finger operation with feeling by controlling the load of the finger operation portion 624 on the basis of the reaction force at the fingers.
[0060]
【The invention's effect】
  As described above, the robot remote control system according to claim 1 of the present invention is a robot remote control system including a robot remote control unit, a robot control unit, and a robot mechanism unit controlled by the robot control unit. The robot remote control unit generates a first computer device that generates an operation code for giving an operation instruction to the robot control unit, and a first computer device that converts the operation code output from the first computer device into wireless transmission data. A data communication card and a first mobile communication device that transmits wireless transmission data as a radio signal via an antenna. The robot control unit receives the radio signal via the antenna and transmits the wireless transmission data. A second mobile communication device for outputting, and a second data communication card for converting wireless transmission data into an operation code. De and a second computer device that outputs to input operation code from the second data communications cards, retracted before based on the operation code outputted from the second computer unit, right and left rotationincludingA robot sequencer control unit that gives motion to the robot mechanism unit that performs the operation, and the first computer device moves forward / backward / rotates.includingWhen an operation instruction signal indicating an operation instruction is input from the operation instruction key switch, the operation code table is searched and the operation code corresponding to the operation instruction signal is read and read. The operation instruction signal from the robot remote control unit is transmitted via the mobile communication device (for example, a PHS device), and the robot control unit as the controlled body is output by outputting the obtained operation code to the first mobile communication device. However, at least in any place in Japan, there is an advantageous effect that the robot mechanism unit is controlled by the robot remote control unit. Also, as long as communication is possible, a remote operator can freely operate the robot mechanism of the robot apparatus even in extremely dangerous places, and the robot apparatus can be operated via an operation instruction key switch. For example, in the case of a forward instruction, the operator only has to press the forward movement instruction key switch, and the operation of the robot apparatus can be made extremely simple. Effects can be obtained.In addition, the robot sequencer control unit searches the operation instruction table in which the operation instruction for the operation code is stored when the operation code is input, and reads out the searched operation instruction as a relay pattern signal for operating the relay. By having the search means, an advantageous effect is obtained that the robot mechanism section is automatically controlled by the robot sequencer control section.
[0061]
  Claim2The robot image remote control processing system described in 1 is a robot image remote control processing system including a robot remote control system and an image remote processing system. The robot remote control system includes a robot remote control unit, a robot control unit, and a robot control. The image remote processing system includes an image remote control unit and an image processing unit. The robot remote control unit generates an operation code for giving an operation instruction to the robot control unit. A first computer device that generates a control code for controlling the image processing unit, and first data that converts an operation code and a control code output from the first computer device into first wireless transmission data The communication card and the first wireless transmission data are transmitted via the antenna to the first power A first mobile communication device that transmits as a signal, and the robot control unit receives a first radio wave signal via an antenna and outputs a first wireless transmission data; A second data communication card that converts the first wireless transmission data into an operation code and a control code, and a second computer device that inputs and outputs the operation code and the control code from the second data communication card; Based on the operation code output from the second computer device, forward, backward, left / right rotationincludingA robot sequencer control unit that gives motion to the robot mechanism unit that performs the operation and outputs the control code output from the second computer device as it is. A plurality of cameras that output as image data, and an image selection unit that selects and outputs analog image signals from the plurality of cameras based on a control code output from the robot sequencer control unit of the robot control unit. An image audio conversion unit that performs mutual conversion between an analog audio signal and a digital audio signal and converts a digital image signal into an analog image signal; inputs and outputs the digital audio signal and the digital image signal; and image transmission instruction data And a third computer device that outputs the data output from the third computer device. A third data communication card for converting a total audio signal or image transmission instruction data into second wireless transmission data, and a third moving body for transmitting the second wireless transmission data as a second radio signal via an antenna And a communication device, wherein the image processing unit receives the second radio signal via the antenna and outputs the second wireless transmission data, and the second wireless transmission data. A fourth data communication card that converts the digital image signal into the third wireless transmission data and converts the digital image signal into the third wireless transmission data, and inputs and outputs the digital audio signal from the fourth data communication card and outputs the digital image signal. A fourth computer device and a digital audio signal output from the fourth computer device into an analog audio signal or an analog audio signal from a microphone as digital sound And an image / sound conversion unit that converts the analog image signal from the image selection unit into a digital image signal and outputs the digital image signal to the fourth computer device, so that the operation instruction signal from the robot remote control unit is When the robot mechanism unit is controlled by the robot remote control unit, the robot control unit is transmitted via a mobile communication device (for example, a PHS device) and the robot control unit as a controlled body is located at any location in Japan. At the same time, the image signal from the image processing unit is also automatically transmitted to the image remote control unit, automatically displayed on the image monitor, and one of a plurality of cameras arranged in the robot mechanism unit is selected. Effects can be obtained.
[0062]
  Claim3The robot image remote control processing system according to claim 12The robot image remote control processing system according to claim 1, wherein the plurality of cameras are arranged on a head, a foot, and a hand of the robot mechanism unit.2In addition to the effects obtained in the above, an advantageous effect is obtained in that images from the head, feet and hands of the robot mechanism are monitored.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]
  The block diagram which shows the robot image remote control processing system containing the robot remote control system by Embodiment 1 of this invention
[Figure 2]
  The block diagram which shows the robot remote control system of FIG.
[Fig. 3]
  Block diagram showing the image remote processing system of FIG.
[Fig. 4]
  Flow chart showing the operation of the robot remote control unit
[Figure 5]
  Flow chart showing the operation of the robot controller
[Fig. 6]
  Flow chart showing the operation of the robot sequencer in the robot controller
[Fig. 7]
  Circuit diagram showing relay conversion circuit in robot sequencer controller
[Fig. 8]
  Circuit diagram showing relay circuit in robot mechanism
FIG. 9
  The block diagram which shows the robot remote control system by Embodiment 2 of this invention
FIG. 10
  Block diagram showing in detail the remote control device of FIG.
FIG. 11
  The block diagram which shows the robot apparatus of FIG. 9 in detail
FIG.
  The block diagram which shows the head operation part and arm operation part of FIG.
FIG. 13
  The perspective view which shows the trunk | drum operation part and operation panel of FIG.
FIG. 14
  Configuration diagram showing a robot device
FIG. 15
  The flowchart which shows operation | movement of the remote control apparatus of FIG.
FIG. 16
  Flow chart showing operation of robotic device
FIG. 17
  The flowchart which shows each part control processing of FIG.
FIG. 18
  The flowchart which shows the traveling control processing of FIG.
FIG. 19
  Explanatory drawing for explaining the detection principle of finger reaction force
FIG. 20
  Explanatory drawing for explaining finger load operation based on finger reaction force data
[Explanation of symbols]
  A Robot image remote control processing system
  B Robot remote control system
  1, 1A Remote control device
  2, 2A Robot device
  3 Robot remote control
  4 Robot controller
  4A, 72 Robot mechanism
  5 Image remote control unit
  6 Image processing section
  7, 8, 9, 10 Antenna
  LS1, LS2 base station
  N Public network
  11, 23, 31, 47 CPU (Central Processing Unit)
  11A, 61 First computer device
  12, 24, 32, 48 input device
  13, 25, 33, 49 Display device
  14, 26, 34, 50 Output device
  15, 27, 35, 51 RAM
  16, 28, 36, 52 ROM
  17, 22, 29, 37, 41, 46, 53 Interface section
  18 First data communication card
  19, 63 First mobile communication device
  20, 73 Second mobile communication device
  21 Second data communication card
  23A, 71 Second computer device
  30 Robot sequencer controller
  31A Third computer device
  38, 54 Image / audio converter
  39 Image Monitor
  40, 56 Earphone microphone
  42 Third data communication card
  43 Third mobile communication device
  44 Fourth mobile communication device
  45 Fourth data communication card
  47A Fourth computer device
  55a Color CCD camera (camera, head camera)
  55b Color CCD camera (camera, foot camera)
  55c color CCD camera (camera, hand camera)
  57 Image selector
  301 Rotating part
  301a fixed part
  301b Movable part
  302 Elastic body
  303 Wire fixing part
  304 wires
  305 Tension pulley
  305a Pulley shuttle
  306 Winding pulley
  307 Elastic body
  308 Potentiometer pulley
  309 Potentiometer
  310 wire
  311 Elastic body
  401 Moving pulley
  402 fixed pulley
  403 wire
  404 friction plate
  405 Spring
  406 sandwich plate
  407 Presser plate
  408 Electromagnetic bar
  409 coil
  410 electromagnet
  611 Operation control unit
  612, 712 I / O interface part
  613, 713 Output interface section
  614 Display
  615, 715 A / D converter
  616, 714 D / A converter
  617, 716 Input interface section
  621 Head operation unit
  622 Torso operation part
  623 Arm operation unit
  624 finger operation unit
  625 operation panel
  626 Traveling operation unit
  631, 73a PHS device
  632, 73b Antenna
  711 Robot controller
  721 Driver part
  722 Motor part
  723 head
  724 Head motor
  725 Head position detector
  726 trunk
  727 Torso motor
  728 Same position detection unit
  729 Traveling part
  730 Motor for traveling
  731 Arm fingers
  732 Motor for arm
  733 Arm finger position detector
  734 Finger reaction force detection unit
  735 Sensor unit

Claims

A robot remote control system comprising a robot remote control unit, a robot control unit, and a robot mechanism unit controlled from the robot control unit,
The robot remote control unit converts a first computer device that generates an operation code for giving an operation instruction to the robot control unit, and the operation code output from the first computer device into wireless transmission data. A first data communication card; and a first mobile communication device that transmits the wireless transmission data as a radio signal via an antenna;
The robot control unit includes a second mobile communication device that receives the radio signal via an antenna and outputs the wireless transmission data, and a second data communication card that converts the wireless transmission data into the operation code. A second computer device that inputs and outputs the operation code from the second data communication card, and an operation including forward and backward movement and left-right rotation based on the operation code output from the second computer device A robot sequencer control unit for giving motion to the robot mechanism unit for performing
The first computer device has an operation instruction key switch for instructing an operation including a forward movement, a backward movement, and a rotation , and an operation code table when an operation instruction signal indicating the operation instruction is input from the operation instruction key switch. And reading the operation code corresponding to the operation instruction signal, and outputting the read operation code to the first mobile communication device ,
When the operation code is input, the robot sequencer control unit searches an operation instruction table in which the operation instruction for the operation code is stored, and uses the searched operation instruction as a relay pattern signal for operating a relay. A robot remote control system comprising operation instruction retrieval means for reading .

A robot image remote control processing system comprising a robot remote control system and an image remote processing system,
The robot remote control system has a robot remote control unit, a robot control unit, and a robot mechanism unit controlled by the robot control, and the image remote processing system has an image remote control unit and an image processing unit,
The robot remote control unit generates an operation code for giving an operation instruction to the robot control unit and generates a control code for controlling the image processing unit; and the first computer A first data communication card for converting the operation code and the control code output from the apparatus into first wireless transmission data; and transmitting the first wireless transmission data as a first radio wave signal via an antenna. A first mobile communication device that
The robot control unit receives the first radio wave signal via an antenna and outputs the first radio transmission data; the first radio transmission data as the operation code; A second data communication card for converting into the control code; a second computer device for inputting and outputting the operation code and the control code from the second data communication card; and the second computer device. Robot sequencer control that gives motion to the robot mechanism that performs operations including forward, backward, and left-right rotation based on the operation code output from the robot and outputs the control code output from the second computer device as it is And
The robot mechanism unit images a surrounding subject and outputs it as analog image signals, and analog images from the plurality of cameras based on a control code output from a robot sequencer control unit of the robot control unit An image selection unit that selects and outputs a signal;
The image remote control unit performs mutual conversion between an analog audio signal and a digital audio signal, converts an image audio signal into an analog image signal, and inputs / outputs the digital audio signal and the digital image signal. A third computer device that outputs image transmission instruction data; a third data communication card that converts digital audio signals and image transmission instruction data output from the third computer device into second wireless transmission data; A third mobile communication device that transmits the second wireless transmission data as a second radio wave signal via an antenna;
The image processing unit receives the second radio wave signal via an antenna and outputs the second wireless transmission data; and the second wireless transmission data is converted into a digital audio signal. And a fourth data communication card for converting a digital image signal into third wireless transmission data, a digital audio signal being input from the fourth data communication card and output, and a digital image signal being output. 4 and a digital audio signal output from the fourth computer device are converted into an analog audio signal or an analog audio signal from a microphone is converted into a digital audio signal, and the analog image signal from the image selection unit is converted into a digital signal. An audio / video conversion unit that converts the image signal into an image signal and outputs the image signal to the fourth computer device. Bot image remote control processing system.

The robot image remote control processing system according to claim 2 , wherein the plurality of cameras are arranged on a head, a foot, and a hand of the robot mechanism unit.