JPH01240293A

JPH01240293A - 監視装置

Info

Publication number: JPH01240293A
Application number: JP6708188A
Authority: JP
Inventors: Takao Uehara; 孝雄上原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1988-03-23
Publication date: 1989-09-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は三次元表示装置と視点データ設定装置を用いて
、多関節ロボット機構の動作を目視により監視する装置
に関する。

（従来の技術）第５図に示す如く、多関節ロボット機構スレーブ２の動
きを目視にて監視制御するに当り、ＩＴＶカメラ８、周
辺監視モニタ９、立体カメラ７、立体監視モニタ１０を
使った多関節ロボット・監視制御装置が開発されている
。

多関節ロボット機構スレーブ２は立体カメラ７から立体
監視モニタ１０に送られてくる影像とＩＴＶカメラ８か
ら周辺監視モニタ９に送られてくる影像とを見ながら多
関節ロボッ１へ機構マスタ１が操作され、この操作に連
動して動作する。ロボッ１〜制御装置３はこの操作情報
を基に動きを制御し、その動きの情報であるロボット動
作情報３ａが表示処理装置４を通して表示制御装置５に
送られ、必要な情報（例えばアームの各軸値と各軸ブレ
ーキのロック状態及び固定画面データ等）を合成して表
示器６に表示される。

従来技術では作業する場所を気中ど水中に分けており、
気中に於いては、複数の個所に設けられているＩＴＶカ
メラからの影像と立体カメラからの影像を目視し、多関
節ロボット機構マスタの操作を容易に行なうことができ
た。水中に於いての多関節ロボット機構スレーブの手先
の監視は気中同様立体カメラの影像を目視して行なわれ
ているが、周辺監視を行う水中カメラ等は設置されてい
ない。これは多関節ロボット機構が構造物を切断したり
切断した構造物を持ち運ぶために多関節ロボット機構よ
り下に設置することは、監視装置を壊す要因を多く持つ
ことになる。このため現状では現場に於いての目視によ
りスピーカーを通して多関節ロボッ１へ機構スレーブの
姿勢情報を受け、多関節ロボット機構マスタを操作する
方法がとられている。このため水中に於いては確かな周
辺監視を行なうことができない。

（発明が解決しようとする課題）従来技術の水中に於ける監視方法では、危険であり、見
る視点により水の屈折率の影響で必ずしも正確でない欠
点がある。

本発明は前記問題点に鑑み、構築物の実寸比を用いて、
多関節ロボット機構スレーブの姿勢情報を表示する三次
元表示装置と音声により多関節ロボット機構スレーブを
目視する最適な視点を設定できる監視装置を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）第１図、第２図、第６図に於いて、従来の構成に加えて
、多関節ロボット機構スレーブ２の上方Ａの高さより監
視するために多関節ロボッ１−機構スレープの中心より
半径にの円周上の任意の点に、又は側面Ｂの高さより多
関節ロボッＩ−機構スレープの中心より半径にの円周上
の任意の点に、又は下方Ｃの高さより多関節ロボット機
構スレーブの中心より半径にの円周上の任意の点にマイ
クロフォン２３を用いて監視する高さ（例えば“高さＢ
”）あるいは監視する高さに於ける円周上の位置（例え
ば″右４５度″）又は現在視点位置より監視範囲を拡大
、縮少するために拡大、縮少のスパンをｎ等分したデー
タ（例えば″拡大２″′）を入力し、その入力データを
認識する音声認識装置２４（市販されている認識率９５
％以上を有する装置）と音声認識装置２４で得られる音
声データ（監視する高さと監視する高さにおける円周上
の位置（第２図の角度Ｏ））と多関節ロボット機構スレ
ーブの中心位置座標（Ｘｎ＋Ｙｎ）とから視点位置座標
第２図のＡユ（Ｘ□、Ｙよ、２□）＝４− を求め、さらにこの視点位置座標と多関節ロボツｈ機構
スレーブの中心位置座標第２図のＡ、　（Ｘｏ、　Ｙｏ
。

ｚｏ）より多関節ロボット機構スレーブの中心位置を眺
める為の角度０１第２図を求め視点データＸ１１■□、
Ｚｌ、０□　を作る音声データ処理機能２５とから成る
視点データ設定装置と多関節ロボット機構スレーブ２の
ロボット動作情報３ａと上記で作成した視点データとを
三次元表示処理装置２０を通して三次元表示制御装置２
１に送り従来表示のアームの各軸値と各軸のブレーキ状
態に背景の構造物と移動する多関節ロボット機構スレー
ブのコンピュータグラフィック（ＣＧ）データとを合成
して表示する表示器２２とを付加する。

（作　用）多関節ロボット機構スレーブと構造物を実寸長にて三次
元グラフィック表示し、多関節ロボット機構スレーブの
姿勢に応じて任意の視点を設定することにより監視に最
適な影像を得ることが可能となる。

′　（実施例）第１図を用いて説明する。原子力発電所又は原子力施設
に於いて原子炉格納容器等の寿命となった施設を解体す
る場合、残存している低レベルの放射性物質でも危険で
ある。したがって解体作業に従事する作業員の安全を確
保し、解体施設以外に影響を及ぼすことのないよう行な
わなければならない。この解体を行なうのが多関節ロボ
ット機構スレーブ２てあり、これを動かすのが多関節ロ
ボッＩ−機構マスタ］である。この多関節ロボッ１〜機
構マスタ１は操作員により気中の時は立体監視モニタ１
０と周辺監視モニタ９を水中の時は立体監視モニタ１０
と表示器２２を目視し操作される。多関節ロボッ１へ機
構スレーブ２の各軸のデータ及び姿勢情報のロボット動
作情報３ａはロボッ１〜制御装置３を介して三次元表示
処理装置２０へ時々刻々入力される。入力された情報と
マイクロフォン２３より音声認識装置２４を介して入力
されたデータは音声データ処理機能２５により処理され
た視点データ２５ａとを三次元表示制御装置２１を経て
表示器２２へ表示出力する。表示器２２は多関節ロボッ
ト機構スレーブ２の状態を指示された視点で模擬表示す
る。

本発明の作用について第１図、第２図、第３図、第４図
、第６図を用いて処理の流れを説明する。

三次元グラフィック表示の為のデータは構造物用図形デ
ータ２０ａ　（格納容器の寸法及び形状と座標）と多関
節ロボット機構スレーブ用図形データ　２０ｂ（形状デ
ータ）とロボット動作情報３ａ　（アームの各軸位とブ
レーキ情報データ等）と多関節ロボット機構スレーブ２
の中心点Ａ。（ｘｏ、ｙゎ、Ｚｏ））を三次元空間上の
任意の位置から眺める為の視点データＡ、（Ｘ、、、Ｙ
、、Ｚｌ、　ｆｌｌ□）　２５ａを用いて画面処理を行
い、結果は初回表示の時は無条件で表示器２２に表示す
る。

以降ロボット動作情報３ａと視点データ２５ａが表示状
態と異なる時のみ表示器２２に表示する。

」二記で用いられる多関節ロボット機構スレーブ２のロ
ボット動作情報３ａの各関節データと姿勢データは時々
刻々ロボット制御装置３を経て入力される。また、視点
データ２５ａは多関節ロボット機構マスタ１を動かす操
作員によりマイクロフォン２３より例えば、視点の高さ
を変える時は″高さＡ　”のように、視点角度を変える
時は″右３０度″、のように現在視点にてスームする時
は″拡大３″又は″縮少３″のように入力し音声認識装
置２４を通して音声データ処理部２５にて処理され、視
点の高さと操作員の位置から見た角度を求め視点データ
Ａよ（Ｘ、、　、　Ｙ、　、　Ｚ工、０□）として与え
られる。

本発明の要点は多関節ロボット機構スレーブ２の周囲の
任意の位置に視点を音声により設定し、この視点データ
と時々刻々と変化する各データを組合せることにより三
次元グラフィック表示の為の機能と装置を付加し実施し
たことにある。

本実施例によれば水中に於いて多関節ロボット機構スレ
ーブの各軸データと姿勢情報と音声により入力した任意
の視点データとを組合せ三次元グラフィック表示するこ
とにより多関接ロボット機構スレーブの腕の姿勢を目視
する最適な影像を得ることができるとともに多関節ロボ
ット機構マスタの操作が安全且つ速やかに実施すること
ができる。

本発明は格納容器及び構造物等の実寸長による図形デー
タと多関節ロボッ１〜機構の各データと任意の視点デー
タの設定と三次元表示処理装置、三次元表示制御装置を
組合せた監視装置として述べたが、対象として多関節ロ
ボット機構に限ることなく動作する機構（機器）と静止
物体等の目視による干渉チエツクを行う手段としては有
効であることは明らかである。

〔発明の効果〕

本発明によれば多関節ロボット機構スレーブと構造物を
実寸長にて三次元グラフィック表示し、多関節ロボット
機構スレーブの姿勢に応して任意の視点を設定すること
により監視に最適な影像を得ることが可能となり、これ
により多関節ロボット機構スレーブと構造物（格納容器
等）との目視による干渉チエツクを行ないながら多関節
ロボット機構マスタの操作を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置が構成される監視装置のブロック図
、第２図は視点の高さと範囲の説明図、第３図は本発明
の要点である影像データ、の構成のブロック図、第４図
は視点データを作成する構成のブロック図、第５図は従
来装置の構成のブロック図、第６図は視点データの構成
を示す説明図である。１　多関節ロボット機構マスタ２　・多関節ロボッ１へ機構スレーブ３　・ロボット制御装置　　　　　４・表示処理装置５
・・−表示制御袋Ｗ　　　　　　　６　表示器７・・立
体カメラ　　　　　　　　８・ＩＴＶカメラ９　・周辺
監視モニタ　　　　　　１０・・立体監視モニタ１１・
立体メガネ　　　　　　　　２０・三次元表示処理装置
２１・二次元表示制御装置　　　　２２・表示器２３・
マイクロフォン　　　　　　２４・・音声認識装置２５
・・音声データ処理機能　　　　３ａ　　ロボッＩ・動
作情報２０ａ・構築物用図形データ２０ｂ・　ロボット機構用図形データ２５ａ　　視点デ
ータＡ・・・視点Ａの高さ　　　　　　　Ｂ・・視点Ｂ
の高さＣ・・視点Ｃの高さ　　　　　　　ｒ・半径Ｈ・
・視点データ設定装置Ａｏ・多関節ロボット機構スレーブの中心座標Ａ１・・
視点位置座標０・音声入力による回転角度０□・・目標を眺める角度代理人　弁理士　則　近　憲　佑同　　第子丸　健第　　１　　図」第　　２　図第　　３　図 σ２３−♂−て　（々５１　　　　−１　　　　　　　ムシ弓１ｄ燐ｌ　　　１
ｊｋ１シ、ｚＬ９１　　　　　　１　　　　　　１　　
　　１第　　４　図第　　６　　図第　　５　図

Claims

【特許請求の範囲】

多関節ロボット機構マスタ／スレーブとロボット制御装
置とロボット動作情報を処理する表示処理装置とロボッ
ト動作情報を表示器に出力する表示制御装置から成る監
視制御装置に於いて、多関節ロボット機構マスタの操作
に連動して実作業を行う多関節ロボット機構スレーブの
中心より半径にの円周上と半径にの円柱の上下方向（Ｚ
軸方向）の任意の位置に多関節ロボット機構スレーブの
中心を眺める仮想視点（以降視点と称す）をマイクロフ
ォンを通して人の声により上下方向の位置（高さ）と円
周上の位置（多関節ロボット機構スレーブの正面を起点
（０度）とした位置からの角度）または監視範囲を拡大
、縮少するための拡大、縮少のズームデータを音声認識
装置にて認識し、前記認識された音声入力データと多関
節ロボット機構スレーブの中心座標（Ｘ＿０、Ｙ＿０）
とから円周上の位置座標（Ｘ＿１、Ｙ＿１、Ｚ＿１）と
円周上の位置座標（Ｘ＿１、Ｙ＿１、Ｚ＿１）から多関
節ロボット機構スレーブの中心座標（Ｘ＿０、Ｙ＿０、
Ｚ＿０）を眺める角度θ＿１を求める音声データ処理機
能と多関節ロボット機構スレーブと多関節ロボット機構
を支える構造物を立体表示するグラフィックデータに音
声データ処理機能より受信した視点データ（Ｘ＿１、Ｙ
＿１、Ｚ＿１、θ＿１）を合成して仮想視点より模擬表
示する三次元表示装置とを付加し、目視により最適な位
置からの多関節ロボット機構スレーブの周辺監視が行な
えることを特徴とする監視装置。