JP5083617B2 - Remote control robot device - Google Patents

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Description

本発明は遠隔操作ロボット装置に関し、より詳しくは、操作者が操作手段を介して遠隔操作でロボットを作動させるようにした遠隔操作ロボット装置に関する。   The present invention relates to a remote operation robot apparatus, and more particularly to a remote operation robot apparatus that allows an operator to operate a robot by remote operation via an operation means.

従来、操作者が所持して動かす操作手段の移動軌跡に倣ってロボットを遠隔操作で追従作動させるようにしたロボット制御システムが提案されている(例えば特許文献1)。
この特許文献1のロボット制御システムにおいては、操作者が操作手段の制御スイッチを押した状態で移動させると、その移動軌跡がセンサによって検出されるようになっており、該センサによって検出した操作手段の移動軌跡のとおりに制御手段によりロボットを追従作動させるようになっている。
特開2007−7786号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a robot control system has been proposed in which a robot is operated to follow up by a remote operation following the movement trajectory of an operating means that is held and moved by an operator (for example, Patent Document 1).
In the robot control system disclosed in Patent Document 1, when an operator moves while pressing a control switch of an operation unit, the movement locus is detected by a sensor, and the operation unit detected by the sensor is detected. In accordance with the movement trajectory, the robot is made to follow by the control means.
Japanese Patent Laid-Open No. 2007-7786

ところで、上記特許文献1のロボット制御システムにおいて、操作者が制御スイッチを押している間、操作手段にロボットハンドが追従作動し、操作者が制御スイッチを離すと追従作動しないようになっており、操作手段を操作する場合には、操作者はロボットの追従作動を常時目視で確認しながら操作手段を動かしていたものである。その際、何らかの原因でロボットハンドが追従作動を停止してしまうことがあった。
この原因としては以下の原因(1)〜(4)が考えられる。
(1)ロボットは安全上移動速度や加速度の上限が設定されているので、操作者が操作手段を上限以上の速度や加速度で動かすとロボットは追従作動しない。
(2)センサによる操作手段を検出できる検出範囲には限界があるので、操作手段が検出範囲から外れるとロボットは追従作動しない。また、センサによる検出範囲外で操作手段を動かしてもロボットは追従作動しない。
(3)従来一般的な6軸多関節型のロボットには軸移動範囲の限界があるため、その範囲を超えてロボットは作動できない。
(4)操作者によって制御スイッチが完全に押されていないとロボットは追従作動しない。
なお、従来一般に上記(1)から(3)はオペレータ異常と称されている。
このように操作者が操作手段を動かしたとしても上記(1)〜(4)が原因となってロボットが追従作動しないことがあり、従来では、そのような場合であっても操作者はセンサの反応が悪いものと勘違いして操作手段を何度も繰り返し動かすので、操作者の作業負担が大きいという欠点があった。
そこで、本発明の目的は、ロボットが正常な追従作動中なのか、上記のようなオペレータ異常が発生したのかを操作者が容易に認識することができる遠隔操作ロボット装置を提供するものである。
By the way, in the robot control system of Patent Document 1, the robot hand follows the operation means while the operator presses the control switch, and does not follow the operation when the operator releases the control switch. When operating the means, the operator moves the operating means while constantly confirming the robot's follow-up operation visually. At that time, the robot hand may stop following operation for some reason.
As this cause, the following causes (1) to (4) are considered.
(1) Since the upper limit of the moving speed and acceleration is set for safety, the robot does not follow if the operator moves the operating means at a speed or acceleration higher than the upper limit.
(2) Since there is a limit to the detection range in which the operation means can be detected by the sensor, the robot does not follow up if the operation means is out of the detection range. Further, even if the operating means is moved outside the detection range of the sensor, the robot does not follow up.
(3) Since a conventional general 6-axis articulated robot has a limit of the axis movement range, the robot cannot operate beyond that range.
(4) If the control switch is not pushed completely by the operator, the robot will not follow up.
Conventionally, the above (1) to (3) are generally called operator abnormality.
Even if the operator moves the operating means in this way, the robot may not follow up due to the above (1) to (4). Conventionally, even in such a case, the operator is Since the operation means is moved over and over again by misunderstanding that the response is poor, there is a drawback that the burden on the operator is heavy.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a remote operation robot apparatus that allows an operator to easily recognize whether a robot is in a normal follow-up operation or whether an operator abnormality as described above has occurred.

上述した事情に鑑み、本発明は、ロボットハンドによって所要の処理を行うロボット本体と、制御スイッチを有し操作者に所持されて動かされる操作手段と、上記ロボット本体を視認可能な位置にいる操作者に所持される操作手段の位置と姿勢を検出するセンサと、上記ロボット本体の作動を制御する制御手段とを備えて、上記センサの検出可能範囲内で操作者が上記操作手段の制御スイッチを入れることで上記制御手段に信号が入力され、上記制御手段は上記センサによって検出された上記操作手段の位置と姿勢の変化にロボットハンドが追従するように上記ロボット本体の作動を遠隔制御するようにした遠隔操作ロボット装置において、
操作者が上記操作手段を動かす際に、該操作者による操作手段の操作情報を表示する表示手段を操作者から視認可能な位置に設け、
上記制御手段は、上記操作手段が上記センサの検出可能範囲内で上記制御スイッチが入れられると、上記表示手段に正常追従作動状態であることを表示させ、上記制御スイッチが入れられた状態で上記操作手段が検出可能範囲内から範囲外に動かされると、上記表示手段に異常発生を表示させることを特徴とするものである。
In view of the circumstances described above, the present invention provides a robot main body that performs a required process by a robot hand, an operation means that has a control switch and is moved by an operator, and an operation in a position where the robot main body is visible. A sensor for detecting the position and orientation of the operating means possessed by the user and a control means for controlling the operation of the robot body , and the operator switches the control switch of the operating means within the detectable range of the sensor. When the signal is input to the control means, the control means remotely controls the operation of the robot body so that the robot hand follows changes in the position and posture of the operation means detected by the sensor. In the remote control robot device,
When the operator moves the operation means, a display means for displaying operation information of the operation means by the operator is provided at a position visible from the operator,
When the control means is turned on within the detectable range of the sensor, the control means causes the display means to display that it is in a normal follow-up operation state, and the control switch is turned on when the control switch is turned on. When the operation means is moved out of the detectable range, the occurrence of abnormality is displayed on the display means .

このような構成によれば、操作者が操作手段を上記センサの検出可能範囲内で動かしているか否かが表示手段により、容易に認識することができるとともに、操作者が操作手段を動かしているときに操作手段が検出可能範囲内から範囲外に動かされると、そのことが表示手段によって表示されるので、操作者は操作手段を検出可能範囲内から範囲外に動かしたことを容易に認識することができる。そのため、上述した従来と比較して操作手段を動かす際の操作者の作業負担を軽減させることができる。 According to such a configuration, it can be easily recognized by the display means whether the operator is moving the operation means within the detectable range of the sensor , and the operator is moving the operation means. When the operating means is sometimes moved from within the detectable range to the outside of the range, this is displayed by the display means, so that the operator can easily recognize that the operating means has been moved from the within the detectable range to the outside of the range. be able to. Therefore, it is possible to reduce the work burden on the operator when moving the operation means as compared with the above-described conventional one.

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、図1において1は遠隔操作ロボット装置であり、この遠隔操作ロボット装置1は、操作者が所持した操作手段2の位置と姿勢を変化させると、センサ3によってその位置と姿勢の変化が検出されるようになっており、制御手段4は操作手段2の位置と姿勢の変化にロボットハンド5aの位置と姿勢が追従するようにロボット本体5の作動を制御するようになっている。
遠隔操作ロボット装置1は、基本構成が従来公知のものと同様の6軸型多関節のロボット本体5と、このロボット本体5を遠隔操作で作動させるために操作者が所持して動かす操作手段2と、XYZで示した基準座標系Bにおける操作手段2の位置と姿勢を検出するセンサ3と、このセンサ3が検出した操作手段2の位置と姿勢の変化を基にして上記ロボットハンド5aを操作手段2の動きに追従するように作動させる制御手段4とを備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a remote control robot device. The remote control robot device 1 changes the position and posture of the operation means 2 possessed by the operator. The change in the position and posture of the robot body 5 is detected by the sensor 3 so that the control means 4 follows the change in the position and posture of the operation means 2 so that the position and posture of the robot hand 5a follow. The operation is controlled.
The remote operation robot apparatus 1 includes a 6-axis multi-joint robot main body 5 having a basic configuration similar to that conventionally known, and operation means 2 that the operator carries and moves to operate the robot main body 5 by remote operation. And a sensor 3 for detecting the position and orientation of the operating means 2 in the reference coordinate system B indicated by XYZ, and operating the robot hand 5a based on the change in the position and orientation of the operating means 2 detected by the sensor 3. And a control means 4 that operates so as to follow the movement of the means 2.

ロボット本体5は産業用の6軸型多関節ロボットであり、その先端に物品を把持するためのロボットハンド5aが設けられている。そして、本実施例においては、ロボットハンド5aにおける外部の見やすい箇所に、表示手段としての緑の表示ランプ5Gと赤の表示ランプ5Rが隣接して設けられている。
操作者がセンサ3による検出可能範囲内で操作手段2に設けられた制御スイッチ2Aを押した状態では制御手段4により緑のランプ5Gが点灯されるようになっている。そして、操作手段2がロボットハンド5aの上限の移動速度以上で動かされたようなオペレータ異常が発生すると、制御手段4により赤の表示ランプ5Rが点灯されるようになっている。
これにより、操作者が操作手段2の制御スイッチ2Aを押して操作手段2を動かしている際に、ロボットハンド5aの動きを目視で確認しながらロボット本体5が正常な作動状態にあるか否かおよびオペレータ異常が発生しているか否かを容易に確認できるようになっている。なお、ロボット本体5の構成は、表示ランプ5G,5Rを設けたこと以外は従来公知の産業用ロボットと同じなので、詳細な説明は省略する。また、上記ロボットハンド5aとしては、物品を把持するグリッパの他に、塗装用の噴射手段や、溶接用のガン等を装着することができる。
The robot body 5 is an industrial six-axis articulated robot, and a robot hand 5a for holding an article is provided at the tip of the robot body 5. In the present embodiment, a green display lamp 5G and a red display lamp 5R as display means are provided adjacent to each other in an easily visible place on the robot hand 5a.
When the operator presses the control switch 2A provided in the operation means 2 within the range that can be detected by the sensor 3, the control means 4 turns on the green lamp 5G. Then, when an operator abnormality occurs such that the operating means 2 is moved at a speed higher than the upper limit movement speed of the robot hand 5a, the red display lamp 5R is turned on by the control means 4.
Thereby, when the operator presses the control switch 2A of the operation means 2 to move the operation means 2, whether or not the robot body 5 is in a normal operation state while visually confirming the movement of the robot hand 5a and It is possible to easily check whether or not an operator abnormality has occurred. Since the configuration of the robot body 5 is the same as that of a conventionally known industrial robot except that the display lamps 5G and 5R are provided, detailed description thereof is omitted. As the robot hand 5a, in addition to a gripper for gripping an article, a spraying means for painting, a gun for welding, and the like can be attached.

図2は操作手段2を示す図であり、操作手段2は操作者によって把持可能な略直方体のケース11と、当該ケース11の頂部に設けられた制御スイッチ2Aとから構成され、この制御スイッチ2Aは操作者に押されている間だけ、制御手段4に信号を送信するようになっている。
次に、上記センサ3は、図1に示すように操作手段2を所持する操作者の隣接位置に設置される原点部12と、図2に示すように上記操作手段2のケース11内に設けられた移動部13と、これら原点部12と移動部13とが接続される本体部14とを備えている。
なお、このセンサ3は、移動部13を所持してロボット本体5を操作しようとする操作者からロボット本体5を視認可能な位置に設置されている。
上記原点部12は、図示しない3つのコイルを備えており、各コイルは、水平に向けられたX軸方向、水平に向けられてX軸方向に直交するY軸方向、鉛直方向に向けられたZ軸方向のそれぞれを向いており、これらX軸、Y軸、Z軸の各座標軸により、これらの座標軸の交点を原点とする基準座標系Bが設定されている。
上記基準座標系Bには、各座標軸を回転中心とする回転座標が設定されており、X軸を中心に回転するΨ座標、Y軸を中心に回転するΘ座標、Z軸を中心に回転するΦ座標がそれぞれ設定されている。そしてこの基準座標系Bを基準として操作手段2の位置および姿勢を検出するようになっている。
そして、上記ロボット本体5にはロボット座標系Rが設定されており、上記ロボットハンド5aの位置および姿勢はこのロボット座標系Rに基づいて変化し、上記基準座標系Bを該ロボット座標系Rと平行に設定している。
FIG. 2 is a diagram showing the operation means 2, and the operation means 2 includes a substantially rectangular parallelepiped case 11 that can be gripped by an operator, and a control switch 2 </ b> A provided on the top of the case 11. The signal is transmitted to the control means 4 only while being pressed by the operator.
Next, the sensor 3 is provided in the origin portion 12 installed at the position adjacent to the operator who holds the operating means 2 as shown in FIG. 1, and in the case 11 of the operating means 2 as shown in FIG. And a main body portion 14 to which the origin portion 12 and the moving portion 13 are connected.
The sensor 3 is installed at a position where the robot body 5 can be viewed by an operator who has the moving unit 13 and wants to operate the robot body 5.
The origin portion 12 includes three coils (not shown), and each coil is horizontally oriented in the X-axis direction, horizontally oriented, in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction, and in the vertical direction. Each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis coordinate axes points in the Z-axis direction, and a reference coordinate system B having the origin at the intersection of these coordinate axes is set.
In the reference coordinate system B, rotational coordinates with the respective coordinate axes as the rotation center are set, and the Ψ coordinate that rotates about the X axis, the Θ coordinate that rotates about the Y axis, and the rotation about the Z axis. Each Φ coordinate is set. The position and orientation of the operating means 2 are detected using this reference coordinate system B as a reference.
The robot body 5 is set with a robot coordinate system R. The position and orientation of the robot hand 5a change based on the robot coordinate system R, and the reference coordinate system B is changed to the robot coordinate system R. Set parallel.

次に、上記移動部13にも図示しない3つのコイルが設けられており、これらのコイルは上記原点部12と同様、原点にて相互に直交する方向に向けられている。
また、移動部13の下部には、移動部13を上記ケース11に固定するための固定片13aが両側に伸びて設けられており、当該固定片13aが伸びる方向をY軸とし、Y軸と直交する移動部13の上下方向をZ軸とし、これらY,Z軸と直交する方向をX軸としている。
そして、この移動部13の3つのコイルによるXYZ軸の向きと原点部12の3つのコイルによるXYZ軸の向きとが一致するときの操作手段2の姿勢、すなわち基準座標系BのXYZ軸の向きと、移動部13のXYZ軸の向きとが一致する時の姿勢、さらには移動部13のXYZ軸の向きとロボット座標系Rとが一致する姿勢を、以下、操作手段2の基準姿勢と呼ぶものとする。
上記本体部14は、上記原点部12に電力を供給して上記3つのコイルから磁場を発生させ、上記移動部13からは、この磁場によって該移動部13の各コイルに生じた誘導電流を検出して、原点部12に設定された基準座標系Bに対する移動部13の位置および姿勢が検出されるようになっている。なお、センサ3は6自由度磁気センサであり、その構成は従来公知であるので、これ以上の詳細な説明は省略する。
Next, the moving unit 13 is also provided with three coils (not shown), and these coils are oriented in directions orthogonal to each other at the origin, like the origin unit 12.
In addition, a fixing piece 13a for fixing the moving part 13 to the case 11 is provided on both sides of the lower part of the moving part 13, and the direction in which the fixing piece 13a extends is defined as the Y axis, The vertical direction of the moving unit 13 that is orthogonal is the Z axis, and the direction that is orthogonal to the Y and Z axes is the X axis.
Then, the orientation of the operating means 2 when the direction of the XYZ axes by the three coils of the moving part 13 and the direction of the XYZ axes by the three coils of the origin part 12 coincide, that is, the direction of the XYZ axes of the reference coordinate system B The posture when the moving unit 13 and the X, Y, and Z directions coincide with each other, and further, the posture where the moving unit 13 and the X, Y, and Z directions coincide with the robot coordinate system R are hereinafter referred to as a reference posture of the operation means 2. Shall.
The main body 14 supplies electric power to the origin 12 to generate a magnetic field from the three coils, and the moving unit 13 detects an induced current generated in each coil of the moving unit 13 by the magnetic field. Thus, the position and orientation of the moving unit 13 with respect to the reference coordinate system B set at the origin 12 are detected. The sensor 3 is a six-degree-of-freedom magnetic sensor, and its configuration is conventionally known, and thus detailed description thereof is omitted.

次に、上記制御手段4は、上記センサ3が検出した操作手段2の位置と姿勢から、ロボット本体5の制御に必要な信号を出力する指令出力部21と、指令出力部21からの信号に従ってロボット本体5の制御を行うことで、ロボットハンド5aの位置と姿勢を操作手段2の位置と姿勢の変化に追従作動させるロボットコントローラ22を備えている。
さらに、上記指令出力部21には、上記センサ3が検出した移動部13の位置の変化を認識する位置認識部23と、移動部13の姿勢の変化を認識する姿勢認識部24と、姿勢認識部24が認識した操作手段2の姿勢の変化にロボットハンド5aの姿勢を追従させるための姿勢の変換を行う姿勢変換部25とが備えられている。
Next, the control means 4 is configured to output a signal necessary for controlling the robot body 5 from the position and posture of the operation means 2 detected by the sensor 3 and a signal from the command output section 21. A robot controller 22 is provided that controls the robot body 5 so that the position and posture of the robot hand 5a follow the changes in the position and posture of the operation means 2.
Further, the command output unit 21 includes a position recognition unit 23 that recognizes a change in the position of the moving unit 13 detected by the sensor 3, a posture recognition unit 24 that recognizes a change in the posture of the moving unit 13, and a posture recognition. A posture conversion unit 25 is provided for converting the posture for causing the posture of the robot hand 5a to follow the change in the posture of the operation means 2 recognized by the unit 24.

上記位置認識部23は、原点部12に設定された基準座標系Bに対する移動部13の原点が位置する座標値を位置ベクトルとして認識するようになっており、上記操作者が操作手段2の制御スイッチ2Aを入れたときの位置ベクトルを初期位置として認識し、また制御スイッチ2Aが押された状態における操作手段2の位置が変化すると、変化する位置ベクトルの差を求めて、位置の変化を示す変位ベクトルとして認識するようになっている。
上記姿勢認識部24は、移動部13の姿勢の変化による上記基準座標系BのXYZ軸に対する移動部13のXYZ軸の角度差を姿勢ベクトルとして認識するようになっており、上記操作者が操作手段2の制御スイッチ2Aを入れたときの姿勢ベクトルを初期姿勢として認識し、また制御スイッチ2Aが押された状態で操作手段2の姿勢が変化すると、変化する姿勢ベクトルの差を求めて、初期姿勢からの姿勢の変化を示す変位ベクトルとして認識するようになっている。
The position recognizing unit 23 recognizes a coordinate value where the origin of the moving unit 13 with respect to the reference coordinate system B set in the origin unit 12 is located as a position vector, and the operator controls the operation means 2. The position vector when the switch 2A is turned on is recognized as an initial position, and when the position of the operating means 2 changes in a state where the control switch 2A is pressed, the change in the position vector is obtained to indicate the change in position. It is recognized as a displacement vector.
The posture recognizing unit 24 recognizes an angle difference of the XYZ axes of the moving unit 13 with respect to the XYZ axes of the reference coordinate system B due to a change in the posture of the moving unit 13 as a posture vector. The attitude vector when the control switch 2A of the means 2 is turned on is recognized as the initial attitude, and when the attitude of the operation means 2 changes while the control switch 2A is pressed, the difference between the changing attitude vectors is obtained, It is recognized as a displacement vector indicating a change in posture from the posture.

姿勢変換部25は、上記姿勢認識部24が認識した上記初期姿勢からの姿勢の変位ベクトルを、上記基準姿勢からの変位ベクトルに変換するようになっている。
ロボットコントローラ22は、操作者が制御スイッチ2Aを押した時のロボットハンド5aの位置および姿勢を、上記ロボット座標系Rを基準とする動作開始点として認識し、その後、制御スイッチ2Aが押された状態で上記位置認識部23が認識した位置の変位ベクトルに応じてロボットハンド5aの位置を変化させ、上記姿勢変換部25が変換した基準姿勢からの姿勢の変位ベクトルに応じてロボットハンド5aの姿勢を変化させるよう、ロボット本体5の制御を行うようになっている。
そして、操作者が制御スイッチ2Aを切ることで、ロボットコントローラ22は直ちにロボット本体5の作動を停止させるようになっている。
このように、遠隔操作ロボット装置1は、操作者が操作手段2の制御スイッチ2Aを押した状態において操作手段2の位置と姿勢を変化させると、センサ3によってその位置および姿勢の変化が検出され、制御手段4は操作手段2の位置と姿勢の変化にロボットハンド5aの位置と姿勢が追従作動するようにロボット本体5の作動を制御するようになっている。なお、このような制御手段4によるロボット本体5の制御技術は、上記特許文献1において既に公知である。
The posture conversion unit 25 converts the displacement vector of the posture from the initial posture recognized by the posture recognition unit 24 into the displacement vector from the reference posture.
The robot controller 22 recognizes the position and orientation of the robot hand 5a when the operator presses the control switch 2A as an operation start point with reference to the robot coordinate system R, and then the control switch 2A is pressed. In this state, the position of the robot hand 5a is changed according to the displacement vector of the position recognized by the position recognition unit 23, and the posture of the robot hand 5a is changed according to the displacement vector of the posture from the reference posture converted by the posture conversion unit 25. The robot body 5 is controlled so as to change.
Then, when the operator turns off the control switch 2A, the robot controller 22 immediately stops the operation of the robot body 5.
Thus, when the operator changes the position and posture of the operation means 2 in a state where the operator presses the control switch 2A of the operation means 2, the remote operation robot apparatus 1 detects the change in the position and posture by the sensor 3. The control unit 4 controls the operation of the robot body 5 so that the position and posture of the robot hand 5a follow the change in the position and posture of the operation unit 2. Note that such a control technique of the robot body 5 by the control means 4 is already known in Patent Document 1.

本実施例においては上述した構成を前提とした上で、前述したようにロボットハンド5aに表示手段としての緑の表示ランプ5Gと赤の表示ランプ5Rとを隣接させて設けたものである。これにより、操作者が操作手段2の制御スイッチ2Aを押した状態で操作手段2を動かす際には、上記表示手段としての緑のランプ5Gと赤のランプ5Rのいずれが点灯しているか否かで、ロボット本体5が正常な追従作動状態にあるか否かおよびオペレータ異常が生じているか否かを容易に確認できるようになっている。   In the present embodiment, on the premise of the above-described configuration, as described above, the green display lamp 5G and the red display lamp 5R as display means are provided adjacent to the robot hand 5a. Thereby, when the operator moves the operation means 2 while pressing the control switch 2A of the operation means 2, whether the green lamp 5G or the red lamp 5R as the display means is lit. Thus, it is possible to easily confirm whether or not the robot body 5 is in a normal follow-up operation state and whether or not an operator abnormality has occurred.

前述したように、センサ3による検出可能範囲内で操作手段2の制御スイッチ2Aが押されている時には、制御手段4に対して信号が入力されており、その信号が入力されている間は制御手段4は上記緑のランプ5Gを継続して点灯させるようになっている。このため、緑のランプ5Gが点灯することにより制御スイッチ2Aが完全に押されたことを操作者が認識するとともに、操作手段2がセンサ3の検出可能範囲内であることを認識することができる。
そして、このように緑のランプ5Gが点灯されると、操作者はロボット本体5が正常に追従作動可能な状態であると目視で容易に確認することができる。その後、操作者は上述したように制御スイッチ2Aを押した状態で操作手段2を動かすので、操作手段2の位置と姿勢はセンサ3によって検出され、制御手段4によりロボットハンド5aが操作手段2に追従して作動される。
このように、操作者が操作手段2を動かして、ロボットハンド5aを追従作動させている時に、例えば以下に示す(1)ないし(3)が原因によるオペレータ異常が生じてロボット本体5が正常に追従作動しない状態となると、制御手段4は緑の表示ランプ5Gを消灯して赤のランプ5Rを点灯させる。
(1)ロボット本体5の移動速度の上限よりも高速で操作者が操作手段2を動かした場合および上限の加速度よりも急激に操作手段2を動かした場合。(2)センサ3による検出可能な範囲外に操作手段2が動かされた場合。(3)ロボット本体5の軸移動限界を越えるように操作手段2が動かされた場合。
このように、オペレータ異常によりロボット本体5が正常に追従作動しない異常事態となると、赤の表示ランプ5Rが点灯されるので、その時点で操作者はオペレータ異常が生じてロボット本体5が正常に作動しない状態となったことを目視で容易に確認することができる。オペレータ異常が発生したことを認識した操作者は、その時点で操作手段2の制御スイッチ2Aを切ることになる。なお、オペレータ異常が発生した後、再度操作者が制御スイッチ2Aを押すことによってリセットされるようになっており、センサ3の検出可能範囲であれば緑のランプ5Gが点灯し、追従作動が可能な状態となるようになっている。
As described above, when the control switch 2A of the operation means 2 is pressed within the range that can be detected by the sensor 3, a signal is input to the control means 4, and the control is performed while the signal is input. The means 4 continuously lights the green lamp 5G. For this reason, when the green lamp 5G is lit, the operator can recognize that the control switch 2A has been completely pressed, and can recognize that the operating means 2 is within the detectable range of the sensor 3. .
When the green lamp 5G is turned on in this way, the operator can easily visually confirm that the robot body 5 is in a state in which the robot body 5 can normally follow and operate. Thereafter, the operator moves the operation means 2 while pressing the control switch 2A as described above, so that the position and posture of the operation means 2 are detected by the sensor 3, and the robot hand 5a is moved to the operation means 2 by the control means 4. It is operated following.
As described above, when the operator moves the operation means 2 to cause the robot hand 5a to follow up, for example, an operator abnormality occurs due to the following (1) to (3), and the robot body 5 is normally operated. When the tracking operation is not performed, the control unit 4 turns off the green display lamp 5G and turns on the red lamp 5R.
(1) The case where the operator moves the operating means 2 at a speed higher than the upper limit of the moving speed of the robot body 5 and the case where the operating means 2 is moved more rapidly than the upper limit acceleration. (2) When the operation means 2 is moved outside the range detectable by the sensor 3. (3) When the operation means 2 is moved so as to exceed the axis movement limit of the robot body 5.
As described above, when the robot main body 5 does not normally follow up due to an abnormality of the operator, the red display lamp 5R is lit. At that time, the operator is abnormal and the robot main body 5 operates normally. It can be easily confirmed by visual observation that the state has not been reached. An operator who recognizes that an operator abnormality has occurred turns off the control switch 2A of the operation means 2 at that time. In addition, after the operator abnormality occurs, the operator resets again by pressing the control switch 2A. If the sensor 3 can be detected, the green lamp 5G is lit and the follow-up operation is possible. It is supposed to become a state.

そして、上記(1)の原因による停止であれば、操作者は再度制御スイッチ2Aを押した後に、異常発生時よりもゆっくりと操作手段2を動かすようにする。また、上記(2)の原因による停止であれば、操作者は操作手段2をセンサ3の原点部12に近づけてから制御スイッチ2Aを押すようにする。さらに上記(3)の原因による停止であれば、操作者は異常発生時とは一旦逆方向に操作手段2を動かすようにする。
以上のように、本実施例によれば、操作者が操作手段2の制御スイッチ2Aを押して動かす際には緑の表示ランプ5Gが点灯され、オペレータ異常が発生すると赤の表示ランプ5Rが点灯されるので、ロボット本体5が正常な追従作動状態にあるか否かを操作者は目視で容易に確認することができる。
そのため、操作者は、上述した従来技術のように不必要に操作手段2を繰り返し動かす必要がなく、上記従来と比較して操作者が操作手段2を動かす際の作業負担を大幅に軽減させることができる。
And if it is a stop by the cause of said (1), after an operator presses control switch 2A again, it will move the operation means 2 more slowly than the time of abnormality occurrence. If the stop is caused by the cause (2), the operator moves the operating means 2 closer to the origin 12 of the sensor 3 and then presses the control switch 2A. Furthermore, if the stop is caused by the above (3), the operator temporarily moves the operation means 2 in the opposite direction to that at the time of occurrence of the abnormality.
As described above, according to the present embodiment, when the operator pushes and moves the control switch 2A of the operation means 2, the green display lamp 5G is turned on, and when an operator abnormality occurs, the red display lamp 5R is turned on. Therefore, the operator can easily confirm visually whether or not the robot body 5 is in a normal follow-up operation state.
Therefore, the operator does not need to repeatedly move the operating means 2 unnecessarily as in the above-described prior art, and the work burden when the operator moves the operating means 2 compared to the conventional technique can be greatly reduced. Can do.

上記実施例においては、表示手段として緑と赤の表示ランプ5G、5Rをロボットハンド5aに設けているが、緑、黄、赤、オレンジの4つの表示ランプをロボットハンド5aに設けて、オペレータ異常の原因別に異なる色の表示ランプを点灯させるようにしても良い。
また、上記実施例において、緑の表示ランプ5Gを省略して赤の表示ランプ5Rだけを設けて、上述した異常事態が生じた時に表示ランプ5Rを点灯させるようにしても良い。
さらに、上記表示ランプ5G、5Rの代わりに、ロボットハンド5aに小型の液晶モニタを埋設して、上述した異常事態が発生した際には、その原因に応じた数字や文字を液晶モニタに表示するようにしてもよい。
表示手段の設置位置としては、ロボットハンド5aに設ける代わりに、ロボット本体5のベース部など操作者から視認可能な位置であればよい。また操作者の視野の範囲内に例えば支柱を立てて、それに上述した表示ランプを設けても良い。この場合、ロボットハンド5aの作動範囲内であれば、容易に操作者が視認することができる。
さらに、表示手段を1箇所だけでなく複数箇所に設ければ、ロボット本体5がどのような体制になっても操作者は確実に視認できるようになる。
In the above embodiment, the green and red display lamps 5G and 5R are provided on the robot hand 5a as display means. However, four display lamps of green, yellow, red and orange are provided on the robot hand 5a, and the operator malfunctions. Different display lamps may be lit for each cause.
In the above embodiment, the green display lamp 5G may be omitted, and only the red display lamp 5R may be provided, and the display lamp 5R may be turned on when the above-described abnormal situation occurs.
Further, instead of the display lamps 5G and 5R, a small liquid crystal monitor is embedded in the robot hand 5a, and when the above-described abnormal situation occurs, numbers and characters corresponding to the cause are displayed on the liquid crystal monitor. You may do it.
The installation position of the display means may be any position that can be viewed by the operator, such as the base portion of the robot body 5, instead of being provided in the robot hand 5 a. Further, for example, a support column may be set up within the range of the visual field of the operator, and the above-described display lamp may be provided thereon. In this case, if it is within the operating range of the robot hand 5a, the operator can easily recognize it.
Furthermore, if the display means is provided not only at one place but at a plurality of places, the operator can surely see the robot body 5 regardless of the system.

本発明の一実施例を示す全体図。1 is an overall view showing an embodiment of the present invention. 図1に示した操作手段の拡大図。The enlarged view of the operation means shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1‥遠隔操作ロボット装置 2‥操作手段
2A‥制御スイッチ 3‥センサ
4‥制御手段 5‥ロボット本体
5G‥表示ランプ 5R‥表示ランプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Remote operation robot apparatus 2 ... Operation means 2A ... Control switch 3 ... Sensor 4 ... Control means 5 ... Robot main body 5G ... Display lamp 5R ... Display lamp

Claims (3)

ロボットハンドによって所要の処理を行うロボット本体と、制御スイッチを有し操作者に所持されて動かされる操作手段と、上記ロボット本体を視認可能な位置にいる操作者に所持される操作手段の位置と姿勢を検出するセンサと、上記ロボット本体の作動を制御する制御手段とを備えて、上記センサの検出可能範囲内で操作者が上記操作手段の制御スイッチを入れることで上記制御手段に信号が入力され、上記制御手段は上記センサによって検出された上記操作手段の位置と姿勢の変化にロボットハンドが追従するように上記ロボット本体の作動を遠隔制御するようにした遠隔操作ロボット装置において、
操作者が上記操作手段を動かす際に、該操作者による操作手段の操作情報を表示する表示手段を操作者から視認可能な位置に設け、
上記制御手段は、上記操作手段が上記センサの検出可能範囲内で上記制御スイッチが入れられると、上記表示手段に正常追従作動状態であることを表示させ、上記制御スイッチが入れられた状態で上記操作手段が検出可能範囲内から範囲外に動かされると、上記表示手段に異常発生を表示させることを特徴とする遠隔操作ロボット装置。
A robot body that performs a required process by the robot hand, an operation means that has a control switch and is carried by the operator, and a position of the operation means possessed by the operator who is in a position where the robot body can be visually recognized. A sensor for detecting the posture and a control means for controlling the operation of the robot body , and an operator inputs a signal to the control means when the operator turns on a control switch of the operation means within a detectable range of the sensor. In the remote operation robot apparatus, the operation of the robot body is remotely controlled so that the robot hand follows changes in the position and posture of the operation means detected by the sensor.
When the operator moves the operation means, a display means for displaying operation information of the operation means by the operator is provided at a position visible from the operator,
When the control means is turned on within the detectable range of the sensor, the control means causes the display means to display that it is in a normal follow-up operation state, and the control switch is turned on when the control switch is turned on. A remote control robot apparatus, wherein when the operation means is moved from the detectable range to the outside of the range, an abnormality occurrence is displayed on the display means .
上記制御手段は、上記操作手段が上記センサの検出可能範囲内で上記制御スイッチが入れられた状態で、操作者が上記ロボット本体の上限以上の移動速度または加速度で操作手段を動かした場合に、上記表示手段に異常発生を表示させることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作ロボット装置。 The control means, when the operator moves the operation means at a moving speed or acceleration exceeding the upper limit of the robot body in a state where the control switch is turned on within the detectable range of the sensor, The remote operation robot apparatus according to claim 1, wherein an abnormality occurrence is displayed on the display means . 上記制御手段は、上記操作手段が上記センサの検出可能範囲内で上記制御スイッチが入れられた状態で、操作者が上記ロボット本体の軸移動限界を超えて操作手段を動かした場合に、上記表示手段に異常発生を表示させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の遠隔操作ロボット装置。 The control means displays the display when the operator moves the operating means beyond the axis movement limit of the robot body while the operating switch is turned on within the detectable range of the sensor. The remote control robot apparatus according to claim 1 or 2 , wherein an abnormality occurrence is displayed on the means.
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