JP3834606B2 - Remote control device for mobile manipulator - Google Patents

Remote control device for mobile manipulator Download PDF

Info

Publication number
JP3834606B2
JP3834606B2 JP2001053089A JP2001053089A JP3834606B2 JP 3834606 B2 JP3834606 B2 JP 3834606B2 JP 2001053089 A JP2001053089 A JP 2001053089A JP 2001053089 A JP2001053089 A JP 2001053089A JP 3834606 B2 JP3834606 B2 JP 3834606B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
manipulator
moving
moving body
image
remote
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2001053089A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002254360A (en
Inventor
徹雄 神徳
英明 大山
和雄 谷江
久幸 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2001053089A priority Critical patent/JP3834606B2/en
Publication of JP2002254360A publication Critical patent/JP2002254360A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3834606B2 publication Critical patent/JP3834606B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体に取り付けられたマニピュレータを遠隔地から操作する移動マニピュレータの遠隔操作装置に関し、特にこの移動体に搭載したビデオカメラによりマニピュレータの作動状態を撮影し、利用者がモニターのカメラ映像を見ながらマニピュレータを操作する移動マニピュレータの遠隔操作装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば人間が近づくことが好ましくない原子力プラント内での作業や、火山活動が活発な場所での各種作業、水中での作業、更には宇宙での作業等、人間が直接作業をすることが困難な場所では、ロボットマニピュレータを使用し、操作を行う人がこのマニピュレータの動きを見ながら遠隔作業を行うことが好ましい。特に、このマニピュレータを移動体に固定し、移動体を操縦しながらマニピュレータを操作することは、その作業範囲を拡大しマニピュレータの利用範囲も広がるため、その利用性を向上させる研究開発が期待されている。
【0003】
一般にロボットアームとしてのマニピュレータを上記のように遠隔操作する際には、操縦者は意図したとおりに作業が遂行しているのを確認したり、または予期しない事態に対して修正動作を行なう等のためにマニピュレータの動きを見る必要があるが、特にこのマニピュレータが遠隔地である場合、あるいは操作を行う場所とマニピュレータで作業を行う場所との間に取り除くことができない隔壁がある場合には、例えば図3に示すように、マニピュレータ11の作業状況をビデオカメラ12で撮影し、撮影されたカメラ映像をモニター13に映しだして操縦者14これを観察しながらジョイスティック等のリモコン15を操作してマニピュレータ11の物体の把持や移動操作を行うこととなる。
【0004】
一方、図3に示されるようにこのマニピュレータ11が移動体16に搭載されている場合は、操縦者は更に移動体の操縦も行い、取り扱う物体までこの移動体を移動させ、上記のようなマニピュレータによる操作を行うと共に、必要に応じて物体を把持した状態で移動体を移動させ、所定の場所に物体を搬送させ、あるいは組み立てる等の作業を行う。上記のようにマニピュレータが移動体に取り付けられている場合は、特に移動範囲が大きくなるので移動体にビデオカメラを固定し、移動体の移動に際しては移動体の近辺を撮影し、更にマニピュレータの操作に際しては正確な操作を行うためにビデオカメラをズームアップする等、ビデオカメラも操作しながら、ビデオカメラのこれらの映像に頼って各種作業を行うという困難な作業を行う必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような移動体にマニピュレータとビデオカメラを搭載し、操縦者がビデオカメラの映像をモニターで観察しながら操縦、操作を行うものにおいて、特にマニピュレータの先端の把持部で細かな操作を行うときには、ビデオカメラを把持部を中心とする限られた範囲をズームアップし、モニターにおける解像度を上げてこの部分に注意力を集中して把持等の操作を行うこととなる。
【0006】
その結果、作業中に視界いっぱいに作業対象物が広がっている場合や背景に特徴がなく一様な場合には、マニピュレータを使って作業対象物に操作カを加えた際に得られる搭載カメラからの映像情報は作業対象物と移動マニピュレータとの相対的な運動だけであり、作業対象物が動かされているのか、それとも移動マニピュレータの方が動いたのかというような運動感覚を操縦者が認識できないという問題が存在する。
【0007】
例えば、移動マニピュレータを操作して、荷物をある場所から離れた場所へ搬送するとき移動マニピュレータは、移動ベースの上に作業の遂行に充分な自由度を有するマニピュレータと作業状況を観察するビデオカメラとを搭載し、操縦者は手先の周辺を撮影したカメラ画像を見ながらジョイスティックで必要な操作を行う。このとき荷物を引っ張ろうとしたとき、荷物が固定されていたり、操縦者が想像する以上に重い場合には、ベースの移動機構(車輪等)と地面の間でスリップが生じ、搬送すべき荷物を引き寄せるのではなく、ロボットが荷物の方に引き寄せられてしまうことがある。このことは荷物を押す場合も同様である。
【0008】
移動ロボットに搭載されたカメラは画角の制限があるため、操縦者はマニピュレータの手先とその周辺の限られた視界しか得られない。このとき、作業対象物を動かした場合と、マニピュレータのベースがスリップして動いた場合とでは、これらの相対的な運動には差がないので、視界いっぱいに作業対象物が広がっている場合や、背景に特徴が無く一様である場合には、操縦者の見ている画面上では両者がほとんど同じ動きに見える。実際にはスリップしてベースが動いても、操縦者は自分の意図したとおりに操作対象物が動いたと錯覚する可能性があり、的確な操作をすることが困難になる。
【0009】
これは水中探査ロボットや、宇宙マニピュレータなど、マニピュレータのベースの自由度の次元が増え、しかも移動体が容易に移動してしまう場合には特に重要な問題となる。例えば水中探査ロボットが海底の岩石を拾おうとしてマニピュレータを伸ばし、岩石を持ち上げようとする場合、岩石の重さや海底への固着具合によっては逆に船体が海底に引き寄せられるということが起こりうる。このようなときに、船体が引き寄せられていることを検出し、これを操縦者に提示することができれば、操縦者は船体の姿勢を流体抵抗が大きくなるようにしたり、スクリューの出力を調整する等の対処が可能になる。
【0010】
このような問題に対して、遠隔地の移動マニピュレータの状況を操縦者に提示する手法として、従来は、例えば以下のような対策等が取られている。その一つの方法としてビデオカメラのズーム機能を利用する方法がある。即ちこの方法は、搭載カメラのズーム機能を利用して、ズームインした狭視野角映像とズームアウトした広視野角映像とを繰り返しながら操縦者に提示する手法である。この方法によると、マニピュレータの操作と同時にズーム機能の操作が必要になるとともに、ズーム機能の操作中は距離感が変わるために操作対象物と移動ロボットとの相対運動の認識が低下する欠点がある。
【0011】
第2の方法として、広視野角映像を同時に表示する方法がある。この方法は、移動体に複数のカメラを搭載し、ズームアウトした広視野角の映像を作業用の狭視野角の映像と同時に操縦者に提示する手法である。この方法によると、操作をする人は同時に2つ以上の映像に意識を集中することは出来ないために、表示された2つの映像を必要に応じて視線を切り換えてみなければならず、頻繁な視線の変更を伴い作業性が低下する欠点がある。
【0012】
第3の方法として、モニターに何らかのメッセージを表示する方法がある。この方法は、移動機構の運動を別途設けたセンサで検出して、作業中観察を続けているモニターのカメラ映像画面上に移動の状態等のセンサ情報を表示する方法である。この方法はモニターに表示されたカメラ映像へのメッセージの重ね書きという簡便な方法で移動機構の運動情報を伝えることができる利点があるが、操作を行っている人はこのようなメッセージを見ただけでは、どの方向にどの位の運動が発生しているかの情報を直感的に伝えることが困難であるという欠点がある。
【0013】
第4の方法として、警告音や音声ガイドを出力する方法がある。この方法は、移動機構の運動をセンサで検出して、警告音や合成音声によって操縦者に移動機構の運動を提示する方法である。この方法は簡便な装置の追加で移動機構の運動の発生を知らせることができる利点があるが、どの方向に運動が発生しているか等の細かな情報を伝えることが困難であるという欠点がある。
【0014】
第5の方法として、モーションプラットフォームを用いる方法がある。この方法は、移動機構の運動をセンサで検出して、航空機のフライトシミュレータや自動車のドライブシミュレータ等に使われているモーションプラットフォームを利用することで移動機構の運動を模擬して操縦者に提示する方法である。この方法はあたかも操縦者が移動機構に搭乗してマニピュレータを操作しているような自然な感覚を提示することが可能である利点があるが、大型で複雑な操縦装置が必要で高価なものとなり、経済的にも広く普及させることは困難であるという欠点がある。
【0015】
このように従来から種々の方法が検討されているが、いずれも大きな欠点があるため、広範に利用するには至っていない。
【0016】
したがって、本発明は移動体に搭載されたマニピュレータを遠隔地点から操作する際、移動体に設けたビデオカメラによりマニピュレータ周辺を撮影し、これを操縦者の側に設置したモニターに表示することによりマニピュレータを操作するに際して、簡単な手段により、操縦者が一見してマニピュレータの状態と移動体の状態を把握することができるようにした移動マニピュレータの遠隔操作装置を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は、移動体に取り付けたマニピュレータを移動体に搭載したビデオカメラで撮影し、この撮影映像を遠隔地のモニターに表示してマニピュレータを操縦する移動マニピュレータの遠隔操作装置において、移動体のスリップを検出する移動検出手段を備え、前記移動検出手段の信号に応じて、スリップが発生しない状態を表す固定された絶対座標系に基づく合成画像を、前記撮影映像に重ねて表示することを特徴とする移動マニピュレータの遠隔操作装置としたものである。
【0019】
また、請求項に係る発明は、前記絶対座標系に基づく合成画像はグリッドであることを特徴とする請求項1記載の移動マニピュレータの遠隔操作装置としたものである。
【0021】
また、請求項3に係る発明は、前記絶対座標系に基づく画像は、操作指令に基づくマニピュレータの合成画像を移動体のスリップが発生しない状態のあるべき手先位置で示す画像であることを特徴とする請求項1記載の移動マニピュレータの遠隔操作装置としたものである。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面に沿って説明する。図1は本発明の実施例の第1の態様を示しており、同図は操縦者が移動マニピュレータをリモコンで操作を行う際に、移動マニピュレータに搭載したビデオカメラでマニピュレータの先端近傍を撮影しこの部分をズームアップして表示しているモニター画面の例を示している。図1におけるモニター画面2には、マニピュレータ先端近傍をズームアップしているマニピュレータの撮影映像1をモニター画面2の略中央に示しており、それに対して絶対座標系のグリッド3を画面上にコンピュータグラフィックスの手法により合成して表示している。このグリッド3は図示するように遠近法により表示しており、移動体26が床面に対して相対的に移動する時これを別途設けたセンサで検出し、その移動に合わせてグリッドが移動し、あたかも移動体に搭載したカメラで撮影している床面に図示するようなグリッドが描かれてこれを撮影しているように画像処理を行い表示している。
【0023】
上記のような表示をモニター画面2上において行うことにより、操縦者が移動体をリモコンにより移動するときはこのグリッドも移動することにより、例えば宇宙空間や海底、あるいは長い管内のように移動体の周囲が単調な空間や平面、曲面が連続しているときのような、単にビデオカメラの映像ではその移動の状態がわからないときでも、移動体の移動の速さ、距離等を明瞭に認識することができる。
【0024】
また、移動体が所定の位置に停止した後、例えばマニピュレータで物体を把持しこれを移動しようとするとき、絶対座標系を示すグリッドが移動せず、把持物体のみが移動しているときは予定通り把持物体を把持していることを知ることができる。それに対して操縦者の想像とは異なりその物体が重いものである場合、あるいは海底の大きな岩石の一部が海底面に現れているときのその岩石を移動しようとしたときのようにその物が移動できない場合には、マニピュレータで物体を移動する力によって移動体が床面をスリップして移動することとなる。そのときは移動体に設けた前記センサにより移動体の方が移動していることを検出し、その移動に合わせて画面上に表示しているグリッド3を移動する。
【0025】
それにより、操縦者は図1の画面に白抜き矢印で示すようにグリッドが手前側に移動することを見ることによって、物体が予想外に重い物、あるいは強固な固定物であることを知ることができる。このとき、移動体に大きな力がかかり、移動体が横方向にもスリップしたときには、画面上に表示されるグリッドは横方向にも移動し、その状態を操縦者が知ることができる。また、操縦者はそのときの画面に示されたグリッドの移動の速度、移動量及びその方向を見ることにより、その移動速度や移動距離及び移動の方向を正確に知ることができる。
【0026】
このように移動体が移動していることを操縦者が知ることにより、操縦者はその操作を停止し、あるいは例えば海底作業船の推進力を上げて移動体が移動しないようにして物体を移動させるような操作を行うことができる。なお、上記グリッドの表示は常時モニター画面上に表示することができるが、移動体がスリップしたことを検出した瞬間から表示するようにしても良い。
【0027】
図2には本発明の実施例の第2の態様を示しており、同図は前記図1に示したものと同様に、移動マニピュレータに搭載したビデオカメラでマニピュレータの先端近傍を撮影し、この部分をズームアップして表示しているモニター画面2の例を示しており、ここに表示されている画面の例においては図中の中央に表示されているマニピュレータの撮影映像1は実際の映像を示している。
【0028】
また、図中右側に破線で表示されているマニピュレータの画像は、操縦者がマニピュレータにより物体を把持して運搬しようとしたとき、その物体が前記のように予想外に重かったり固定されていたときに物体が動かず移動体がスリップして移動した際、移動体がスリップした直前の位置にマニピュレータが存在したと仮定したときのコンピュータグラフィクスで絶対座標系に表示したマニピュレータの画像を示している。
【0029】
このようにマニピュレータの先端を中心とする映像を表示している画面上に、移動体がスリップする直前の位置を示すマニピュレータを表示しているので、操作を行っている人は移動体のスリップを感覚的に把握することができ、適切な対処を行うことができる。このときの両映像は識別しやすいように、コンピュータグラフィックスの画像を実際の画像に対してコントラストが大きい色彩にする等の見やすくする手段を採用することが好ましい。また、前記スリップを検出する手段としては、車両制御装置に広く用いられているスリップ検出手段を用いることができる。
【0030】
なお、図示実施例においては、マニピュレータがスリップせずに本来あるべき位置を示している破線で表されているマニピュレータの画像は、現在実際に移動体が存在する位置で物体を把持したと仮定したときの状態を示すコンピュータグラフィックス画像であり、このような画像を示すことによって、より明確に操縦者に対して現在の状態を示すことができる。
【0031】
上記のようなコンピュータグラフィックスの画像は、ビデオカメラで常時撮影している画像を所定の短時間更新しながら録画しておき、移動体が滑ったことを検出したときにその直前の画像をコンピュータグラフィックス画像処理部に出力し、その位置でのコンピュータグラフィックス画像を形成すると共に、移動体がスリップして移動した地点のビデオカメラから見た画像を形成し出力することにより容易に実施することができる。
【0032】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成したので、移動体に搭載されたマニピュレータを遠隔地点から操作する際、移動体に設けたビデオカメラによりマニピュレータ周辺を撮影し、これを操縦者の側に設置したモニターに表示することによりマニピュレータを操作するに際して、簡単な手段により、操縦者が一見してマニピュレータの状態と移動体の状態を明確に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例において表示されるモニター画面の例を示す図である。
【図2】本発明の第2実施例において表示されるモニター画面の例を示す図である。
【図3】本発明による移動マニピュレータの遠隔操縦装置が適用される状態の全体概要を示す模式図である。
【符号の説明】
1 マニピュレータの撮影映像
2 モニター画面
3 グリッド
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a remote control device for a mobile manipulator that operates a manipulator attached to a mobile body from a remote location, and in particular, the operation state of the manipulator is photographed by a video camera mounted on the mobile body, and a user captures a camera image of a monitor. The present invention relates to a remote control device for a mobile manipulator that operates a manipulator while viewing the screen.
[0002]
[Prior art]
For example, it is difficult for humans to work directly, such as working in a nuclear power plant where it is undesirable for humans to approach, various work in places where volcanic activity is active, work in water, and work in space. In a place, it is preferable that a robot manipulator is used and a person who performs an operation performs a remote work while watching the movement of the manipulator. In particular, fixing this manipulator to a moving body and operating the manipulator while maneuvering the moving body expands the work range and also expands the range of use of the manipulator, so research and development to improve its usability is expected. Yes.
[0003]
In general, when operating a manipulator as a robot arm remotely as described above, the operator confirms that the work is being performed as intended or corrects an unexpected situation. For example, if this manipulator is remote, or if there is a partition that cannot be removed between the place where the manipulator is operated and the place where the manipulator is operated, for example, As shown in FIG. 3, the work situation of the manipulator 11 is photographed by the video camera 12, and the photographed camera image is projected on the monitor 13 and the operator 14 is observed while operating the remote controller 15 such as a joystick to operate the manipulator. 11 objects are gripped and moved.
[0004]
On the other hand, when the manipulator 11 is mounted on the moving body 16 as shown in FIG. 3, the operator further controls the moving body, moves the moving body to the object to be handled, and the manipulator as described above. In addition, the mobile body is moved while holding the object as necessary, and the object is transported to a predetermined place or assembled. When the manipulator is attached to the moving body as described above, the moving range is particularly large, so the video camera is fixed to the moving body, and when the moving body is moved, the vicinity of the moving body is photographed, and the manipulator is operated. At this time, it is necessary to perform difficult operations such as zooming up the video camera to perform an accurate operation and performing various operations depending on these images of the video camera while operating the video camera.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When a manipulator and a video camera are mounted on the moving body as described above, and the operator performs operations and operations while observing the video camera image on the monitor, especially when performing fine operations with the grip at the tip of the manipulator Then, the video camera is zoomed up in a limited range centered on the gripping portion, and the resolution on the monitor is increased, and the attention is concentrated on this portion to perform operations such as gripping.
[0006]
As a result, if the work object is spreading to the full field of view during work, or if the background has no features and is uniform, it can be obtained from the on-board camera obtained when operating the work object with the manipulator. The video information of is only the relative movement between the work object and the moving manipulator, and the operator cannot recognize the movement sensation as to whether the work object is moving or the moving manipulator has moved. There is a problem.
[0007]
For example, when a mobile manipulator is operated to transport a load from a certain place, the mobile manipulator has a manipulator having a sufficient degree of freedom for performing work on the moving base and a video camera for observing the work situation. The pilot performs necessary operations with the joystick while looking at the camera image of the area around the hand. At this time, if you try to pull the load and the load is fixed or heavier than you might expect, a slip will occur between the base movement mechanism (wheels, etc.) and the ground, Instead of attracting, the robot may be attracted towards the luggage. The same applies to pushing a load.
[0008]
Since the camera mounted on the mobile robot has a limited angle of view, the operator can only obtain a limited view of the manipulator's hand and its surroundings. At this time, there is no difference in the relative movement between when the work object is moved and when the manipulator base slips and moves. If the background has no features and is uniform, they appear to move almost the same on the screen that the operator is viewing. Actually, even if the base moves due to slipping, the operator may have an illusion that the operation object has moved as intended, making it difficult to perform an accurate operation.
[0009]
This becomes a particularly important problem when the degree of freedom of the base of the manipulator increases, such as an underwater exploration robot and a space manipulator, and the moving body easily moves. For example, when an underwater exploration robot stretches a manipulator to pick up rocks on the seabed and tries to lift rocks, the hull may be drawn to the seabed, depending on the weight of the rocks and how they stick to the seabed. In such a case, if it can be detected that the hull is being pulled and this can be presented to the pilot, the pilot can adjust the hull attitude to increase the fluid resistance or adjust the screw output. And so on.
[0010]
For such a problem, conventionally, for example, the following measures have been taken as a method for presenting the status of the mobile manipulator at a remote location to the operator. One method is to use the zoom function of a video camera. That is, this method uses the zoom function of the on-board camera, and is a method of presenting to the operator while repeating a zoomed-in narrow viewing angle image and a zoomed-out wide viewing angle image. According to this method, it is necessary to operate the zoom function simultaneously with the operation of the manipulator, and there is a disadvantage that the recognition of the relative motion between the operation target and the mobile robot is lowered because the sense of distance changes during the operation of the zoom function. .
[0011]
As a second method, there is a method of simultaneously displaying a wide viewing angle image. This method is a method in which a plurality of cameras are mounted on a moving body and a zoomed-out wide viewing angle image is presented to a pilot simultaneously with a work narrow viewing angle image. According to this method, since the person who operates cannot concentrate on two or more images at the same time, the two displayed images must be switched as necessary. There is a drawback in that workability is reduced due to a change in the line of sight.
[0012]
As a third method, there is a method of displaying some message on the monitor. In this method, the movement of the moving mechanism is detected by a separately provided sensor, and sensor information such as the moving state is displayed on the camera image screen of the monitor that is continuously observed during work. This method has the advantage that the movement information of the moving mechanism can be transmitted by a simple method of overwriting the message on the camera image displayed on the monitor, but the person who performed the operation saw such a message Alone has the disadvantage that it is difficult to intuitively convey information on which direction and how much movement is occurring.
[0013]
As a fourth method, there is a method of outputting a warning sound or a voice guide. In this method, the movement of the moving mechanism is detected by a sensor, and the movement of the moving mechanism is presented to the operator by a warning sound or synthesized voice. This method has the advantage of being able to notify the occurrence of movement of the moving mechanism with the addition of a simple device, but has the disadvantage that it is difficult to convey detailed information such as in which direction the movement is occurring. .
[0014]
As a fifth method, there is a method using a motion platform. This method detects the motion of the moving mechanism with a sensor, and simulates the motion of the moving mechanism by using a motion platform used in an aircraft flight simulator, an automobile drive simulator, etc., and presents it to the operator. Is the method. This method has the advantage that it is possible to present a natural feeling as if the operator is riding on the moving mechanism and operating the manipulator, but it requires a large and complex control device and is expensive. However, it is difficult to spread widely economically.
[0015]
As described above, various methods have been studied in the past, but they have not been widely used because they all have major drawbacks.
[0016]
Therefore, according to the present invention, when a manipulator mounted on a moving body is operated from a remote location, the periphery of the manipulator is photographed by a video camera provided on the moving body, and this is displayed on a monitor installed on the driver's side. It is an object of the present invention to provide a mobile manipulator remote control device that allows a driver to grasp the state of a manipulator and the state of a moving body at a glance by operating simple means.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 shoots a manipulator attached to a moving body with a video camera mounted on the moving body, and displays the shot image on a remote monitor to display the manipulator. In a remote control device for a mobile manipulator for manipulating an object, a synthesis is provided based on a fixed absolute coordinate system that includes a movement detection means for detecting a slip of a moving body and indicates a state in which no slip occurs according to a signal of the movement detection means The present invention provides a remote control device for a mobile manipulator characterized in that an image is displayed superimposed on the captured video.
[0019]
The invention according to claim 2 is the remote control device for a mobile manipulator according to claim 1, wherein the composite image based on the absolute coordinate system is a grid.
[0021]
The invention according to claim 3 is characterized in that the image based on the absolute coordinate system is an image showing a combined image of a manipulator based on an operation command at a hand position where a slip of the moving body should be present. The mobile manipulator remote control device according to claim 1.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first aspect of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, when a driver operates a moving manipulator with a remote controller, the vicinity of the tip of the manipulator is photographed with a video camera mounted on the moving manipulator. The example of the monitor screen which zooms up and displays this part is shown. A monitor screen 2 in FIG. 1 shows a photographed image 1 of a manipulator zooming in on the vicinity of the tip of the manipulator at the approximate center of the monitor screen 2, while a grid 3 of an absolute coordinate system is displayed on the screen as a computer graphic. Are synthesized and displayed by the method of The grid 3 is displayed by perspective as shown in the figure. When the moving body 26 moves relative to the floor surface, this is detected by a separately provided sensor, and the grid moves in accordance with the movement. A grid as shown in the figure is drawn on the floor surface photographed by the camera mounted on the moving body, and image processing is performed and displayed as if it were photographed.
[0023]
By performing the display as described above on the monitor screen 2, when the operator moves the moving body with the remote control, this grid also moves, so that the moving body can be moved in the outer space, the sea floor, or in a long pipe. Recognize the speed, distance, etc. of moving objects clearly even when the surroundings are monotonous, flat, or curved, such as when the moving state is not obvious from the video camera image. Can do.
[0024]
In addition, after the moving body stops at a predetermined position, for example, when an object is grasped and moved by a manipulator, the grid indicating the absolute coordinate system does not move, and only the grasped object is moved. It is possible to know that the gripping object is gripped. On the other hand, unlike the pilot's imagination, if the object is heavy, or the object is moving like trying to move the rock when part of a large rock on the seabed is appearing on the seabed When the object cannot be moved, the moving object slips and moves on the floor surface by the force of moving the object with the manipulator. At that time, it is detected by the sensor provided on the moving body that the moving body is moving, and the grid 3 displayed on the screen is moved in accordance with the movement.
[0025]
As a result, the pilot knows that the object is unexpectedly heavy or solid, by seeing the grid move toward you as shown by the white arrow on the screen in FIG. Can do. At this time, when a large force is applied to the moving body and the moving body slips in the lateral direction, the grid displayed on the screen also moves in the lateral direction, and the operator can know the state. Further, the operator can accurately know the moving speed, moving distance, and moving direction by looking at the moving speed, moving amount, and direction of the grid shown on the screen at that time.
[0026]
When the pilot knows that the moving body is moving in this way, the pilot stops the operation or moves the object so that the moving body does not move by increasing the propulsion force of the submarine work boat, for example. Can be performed. The grid display can always be displayed on the monitor screen, but it may be displayed from the moment when it is detected that the moving body slips.
[0027]
FIG. 2 shows a second aspect of the embodiment of the present invention. In the same manner as shown in FIG. 1, the vicinity of the tip of the manipulator is photographed with a video camera mounted on the moving manipulator. An example of a monitor screen 2 displaying a zoomed-in portion is shown. In the example of the screen displayed here, the captured image 1 of the manipulator displayed at the center in the figure is an actual image. Show.
[0028]
Also, the image of the manipulator displayed on the right side of the figure in the broken line shows that when the operator tried to grip and carry the object with the manipulator, the object was unexpectedly heavy or fixed as described above FIG. 5 shows an image of a manipulator displayed in an absolute coordinate system by computer graphics when it is assumed that the manipulator exists at a position immediately before the moving body slips when the moving body slips and moves.
[0029]
Since the manipulator showing the position immediately before the moving body slips is displayed on the screen displaying the image centering on the tip of the manipulator in this way, the person who is operating the slip of the moving body It can be grasped sensuously and appropriate measures can be taken. At this time, it is preferable to adopt a means for making it easy to see, such as making a computer graphics image a color having a large contrast with respect to an actual image so that both images can be easily identified. As the means for detecting the slip, slip detecting means widely used in vehicle control devices can be used.
[0030]
In the illustrated embodiment, it is assumed that the image of the manipulator represented by the broken line indicating the position where the manipulator should be without slipping has gripped the object at the position where the moving body is actually present. It is a computer graphics image showing the state of time, and by showing such an image, the current state can be shown more clearly to the pilot.
[0031]
The computer graphics image as described above is recorded by updating the image that is always taken by the video camera for a predetermined short time, and when the moving object is detected to have slipped, the image immediately before that is detected by the computer. Output to the graphics image processing unit to form a computer graphics image at that position, and easily form and output an image viewed from the video camera at the point where the moving body slipped and moved Can do.
[0032]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, when the manipulator mounted on the moving body is operated from a remote point, the periphery of the manipulator is photographed by a video camera provided on the moving body, and this is installed on the driver's side. When the manipulator is operated by displaying on the screen, the operator can clearly grasp the state of the manipulator and the state of the moving body at a glance by simple means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a monitor screen displayed in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of a monitor screen displayed in the second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an overall outline of a state in which a remote control device for a mobile manipulator according to the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 Manipulator video 2 Monitor screen 3 Grid

Claims (3)

移動体に取り付けたマニピュレータを移動体に搭載したビデオカメラで撮影し、この撮影映像を遠隔地のモニターに表示してマニピュレータを操縦する移動マニピュレータの遠隔操作装置において、移動体のスリップを検出する移動検出手段を備え、前記移動検出手段の信号に応じて、スリップが発生しない状態を表す固定された絶対座標系に基づく合成画像を、前記撮影映像に重ねて表示することを特徴とする移動マニピュレータの遠隔操作装置。The manipulator attached to the moving body taken with equipped with video cameras to the mobile, the remote control device in a mobile manipulator to maneuver the manipulator display this photographic image on the monitor of the remote to detect a slip of the moving body moving A moving manipulator comprising: a detecting unit, wherein a composite image based on a fixed absolute coordinate system representing a state in which no slip occurs is displayed on the captured image in response to a signal from the moving detecting unit . Remote control device. 前記絶対座標系に基づく合成画像は、グリッドであることを特徴とする請求項1記載の移動マニピュレータの遠隔操作装置。The remote operation device for a mobile manipulator according to claim 1, wherein the synthesized image based on the absolute coordinate system is a grid. 前記絶対座標系に基づく画像は、操作指令に基づくマニピュレータの合成画像を移動体のスリップが発生しない状態のあるべき手先位置で示す画像であることを特徴とする請求項1記載の移動マニピュレータの遠隔操作装置。The remote manipulator remote device according to claim 1, wherein the image based on the absolute coordinate system is an image showing a synthesized image of a manipulator based on an operation command at a hand position where a slip of the moving body should be present. Operating device.
JP2001053089A 2001-02-27 2001-02-27 Remote control device for mobile manipulator Expired - Lifetime JP3834606B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001053089A JP3834606B2 (en) 2001-02-27 2001-02-27 Remote control device for mobile manipulator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001053089A JP3834606B2 (en) 2001-02-27 2001-02-27 Remote control device for mobile manipulator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002254360A JP2002254360A (en) 2002-09-10
JP3834606B2 true JP3834606B2 (en) 2006-10-18

Family

ID=18913614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001053089A Expired - Lifetime JP3834606B2 (en) 2001-02-27 2001-02-27 Remote control device for mobile manipulator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3834606B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005138245A (en) * 2003-11-07 2005-06-02 Yaskawa Electric Corp Controller of human intervention type robot
WO2008018156A1 (en) * 2006-08-10 2008-02-14 Sanritz Automation Co., Ltd. Fluctuation corrected image display method and mobile object remote control system using the method
US7668626B2 (en) 2006-08-16 2010-02-23 National Institute Of Information And Communications Technology, Incorporated Administrative Agency Image displaying method with fluctuation correction and remote control system for moving unit using the method
JP4772639B2 (en) * 2006-10-10 2011-09-14 株式会社森精機製作所 Machine tool controller
KR100993241B1 (en) * 2008-07-04 2010-11-10 고려대학교 산학협력단 System and method for monitoring movable robot
JP6650710B2 (en) * 2015-09-10 2020-02-19 株式会社Ihiエアロスペース Method for creating image for remote control in unmanned vehicle, and remote control system for unmanned vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002254360A (en) 2002-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Human performance issues and user interface design for teleoperated robots
JP5022868B2 (en) Information processing apparatus and information processing method
JP4108629B2 (en) Underwater robot operation method and underwater robot operation system
CN111868335B (en) Remote operation system and main operation device
JP2006256544A (en) Reverse drive supporting system
JP2010204821A (en) Working machine equipped with periphery monitoring device
CN112634318A (en) Teleoperation system and method for underwater maintenance robot
CN206601787U (en) A kind of communication system of unmanned boat under water
JP2017163265A (en) Controlling support system, information processing device, and program
JP2006167867A (en) Remote control device
JP3834606B2 (en) Remote control device for mobile manipulator
JP2019101765A (en) Tracking image presentation system for moving object
JPH08132372A (en) Control method for robot
JP3538639B2 (en) Remote control device for mobile manipulator
Ryu et al. Multi-modal user interface for teleoperation of ROBHAZ-DT2 field robot system
JP6903442B2 (en) Remote control method of remote control vehicle and control system of remote control vehicle
JP2015157323A (en) Remote control device, remote control system, method and program of remote control
JP2015134384A (en) Remote control device and remote control system
JP3376029B2 (en) Robot remote control device
JP5174636B2 (en) Remote control system and remote control device
JP6699944B2 (en) Display system
Funamizu et al. Visuo-haptic transmission of contact information improve operation of Active Scope Camera
JPH08257948A (en) Remote control device for robot
CN110807971B (en) Submersible mechanical arm control virtual reality training system based on optical-inertial fusion positioning
WO2021002116A1 (en) Information processing device, information processing method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040217

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040315

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040511

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040610

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20040617

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20041022

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3834606

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term