JP7444389B2 - 遠隔操作システム - Google Patents
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Images
Description
11 ロボット(被操作体)
12 動作検出装置
13 刺激提示装置
14 制御装置
16 腕部
17 体幹部
18 脚部
18A 足部
24 接地圧検出部
48 ロボット動作制御部(スレーブ側動作制御部)
49 足裏押圧制御部
51 スケーリング変換器
52 コントローラ
53 スケーリング変換器
54 コントローラ
Claims (6)
- 操作者の遠隔操作により所定の部位が動作可能となる機構を有する被操作体と、前記操作者の身体の動作状況を検出する動作検出装置と、前記操作者に刺激を提示するように動作する刺激提示装置と、前記被操作体及び前記刺激提示装置の動作制御を行う制御装置とを備えた遠隔操作システムにおいて、
前記被操作体は、人体の腕部、体幹部、及び脚部に対応する部位を含む人体模擬形状をなし、前記脚部に対応する部位には、起立状態で所定の接地面に接地する足部が設けられ、
前記刺激提示装置は、前記足部の接地により前記足部が受ける反力となる接地圧の複数の作用部位に対応する前記操作者の足裏の複数の部位に、前記各作用部位の接地圧の大きさに応じた足裏力覚情報として圧力刺激を付与することで、前記操作者が前記接地面の傾斜や凹凸による前記被操作体の不安定な状態と同様な状態になるように動作制御され、
前記被操作体は、前記圧力刺激の提示後に、前記動作検出装置の検出結果から、前記操作者が安定した姿勢を採るために腕部や体幹部を動かしながらバランスを保持する動作を模倣するように、これら腕部や体幹部に対応する部位が動作制御されることを特徴とする遠隔操作システム。 - 操作者の遠隔操作により所定の部位が動作可能となる機構を有する被操作体と、前記操作者の身体の動作状況を検出する動作検出装置と、前記操作者に刺激を提示するように動作する刺激提示装置と、前記被操作体及び前記刺激提示装置の動作制御を行う制御装置とを備えた遠隔操作システムにおいて、
前記被操作体は、人体の腕部、体幹部、及び脚部に対応する部位を含む人体模擬形状をなし、前記脚部に対応する部位には、起立状態で所定の接地面に接地する足部が設けられ、当該足部は、前記足部の接地により受ける反力となる接地圧を検出可能な接地圧検出部を含み、
前記刺激提示装置は、前記足部における前記接地圧の複数の作用部位に対応する前記操作者の足裏の複数の部位に対する押圧力の変化により、足裏力覚情報として当該足裏に圧力刺激を提示可能に設けられ、
前記制御装置は、前記接地圧検出部での検出結果により、前記接地圧に基づく前記押圧力で前記足裏の複数の部位を押圧するように前記刺激提示装置を動作制御する足裏押圧制御部と、前記圧力刺激を受けた後での前記操作者による腕部や体幹部の動作に追従させるように、前記動作検出装置の検出結果に基づいて前記被操作体での対応部位の動作制御を行うスレーブ側動作制御部とを備え、
前記足裏押圧制御部では、前記操作者が前記接地面の傾斜や凹凸による前記被操作体の不安定な状態と同様な状態になるように前記刺激提示装置を動作制御し、
前記スレーブ側動作制御部では、前記圧力刺激の提示後に、前記操作者が安定した姿勢を採るために腕部や体幹部を動かしながらバランスを保持する動作を模倣するように前記被操作体を動作制御することを特徴とする遠隔操作システム。 - 前記足裏押圧制御部は、予め設定された前記操作者及び前記被操作体の重量差を考慮したスケーリングにより、前記足裏への目標押圧力を調整するスケーリング変換器と、当該目標押圧力で前記操作者の足裏を押圧するように前記刺激提示装置に動作指令するコントローラとを備えたことを特徴とする請求項2記載の遠隔操作システム。
- 前記スレーブ側動作制御部は、予め設定された前記操作者及び前記被操作体の体格差や重量差を考慮したスケーリングにより、前記操作者の動作量を前記被操作体の目標動作量に変換するスケーリング変換器と、前記目標動作量での動作を前記被操作体に実現させるように前記被操作体に動作指令するコントローラとを備えたことを特徴とする請求項2記載の遠隔操作システム。
- 前記接地圧検出部は、前記足部の複数箇所に設けられ、
前記刺激提示装置は、前記接地圧検出部に対応した前記操作者の足裏の各部位を押圧可能となる複数箇所にそれぞれ配置された押圧機構を含むことを特徴とする請求項2記載の遠隔操作システム。 - 前記押圧機構は、前記足裏押圧制御部での駆動制御により、前記押圧力を計測しながら所望の前記押圧力が得られるように昇降動作する与圧部を備えたことを特徴とする請求項5記載の遠隔操作システム。
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