JPH06348335A

JPH06348335A - 自走式ロボットの操縦装置

Info

Publication number: JPH06348335A
Application number: JP5156270A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Oda; 博志小田; Yoshinori Kumita; 良則組田
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1993-06-01
Filing date: 1993-06-01
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】自走式ロボットの複数の動作を同時に操舵可
能とし、手による操作の煩雑性を回避し、自走式ロボッ
トの操縦操作性を高める。【構成】自走式ロボット１を遠隔操作する操縦装置２
０であって、操縦者の両手により操作される操作台３
１、スイッチ３２ａ、３３ａの他に、操縦者の足により
操作される足操作用の操作部４１を備えた構成とされて
いる。また、足操作用の操作部４１が、板状に形成さ
れ、板状の中心を支点として周方向の任意の位置で傾斜
するとともに、この傾斜角度を検出するロータリエンコ
ーダ４２を備えており、この足操作用の操作部４１によ
り、自走式ロボット１の走行部３および操舵部４が操縦
操作される構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操縦操作性を高めた自
走式ロボットの操縦装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各方面で各種のタイプの自走式ロ
ボットが用いられている。このような自走式ロボット
は、一般的には、駆動源により走行する走行部、走行部
をの走行方向を任意の方向に変える操舵部、自走式ロボ
ットの周囲の景色や視覚対象を認識する視覚部、人の手
に替わって各種作業を行う作業部、認識データやその他
のデータを送信する送信部、操縦装置からの信号を受信
する受信部等を備え、遠隔操作によって自ら走行して各
種の動作を行なう構成である。他方、操縦装置には、自
走式ロボットとの間で信号を授受する送信部や受信部の
他に、上記自走式ロボットの走行部や操舵部、視覚部、
および作業部をそれぞれ遠隔操縦するための、ハンドル
やレバーからなる操作部が設けられている。

【０００３】そして、操縦者による操縦装置のハンドル
やレバーの操作により自走式ロボットが操縦され、例え
ば、危険地域で人間に替わる作業や監視を行なわせる。
また、近年では、ミニチュアの都市環境や自然環境を作
り、これらの環境内にミニチュアの自走式ロボットを走
行させ、模擬体験して遊戯感覚を楽しむようなことにも
用いられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の自走式ロボットの操縦装置においては、自走式ロボ
ットの走行部や操舵部、視覚部、および作業部を操縦す
る際に、操縦者が操作部に設けられたハンドルやレバー
といった複数の操作機器を選択して操作しなければなら
なかったので、自走式ロボットの一つの動作を行なう場
合に、手の動作が繁雑になってしまう不具合があった。
また、自走式ロボットの走行部や操舵部、視覚部、およ
び作業部の操縦を、操縦者の手の動作により全て行わな
ければならないため、自走式ロボットに複数の機能をせ
っかく備えたとしても、自走式ロボットの複数の動作部
分の操縦を同時に行なうことが困難であるという欠点が
あった。例えば、自走式ロボットを走行させながら他の
複数の作業をさせるような操縦を行なうことは非常に困
難とされていた。

【０００５】そこで、本発明は、自走式ロボットの複数
の動作を同時に操縦可能とし、手による操作の繁雑性を
回避し、自走式ロボットの操縦操作性を高めた自走式ロ
ボットの操縦装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の自走式ロボット
の操縦装置は、走行部、操舵部、その他の機能を有する
自走式ロボットを遠隔操作する自走式ロボットの操縦装
置において、前記操縦者の手により操作される操作レバ
ーの他に、操縦者の足により操作する足操作用の操作部
を備えた構成とされている。

【０００７】また、本発明の自走式ロボットの操縦装置
は、前記足操作用の操作部が、板状に形成され、板状の
中心を支点として周方向の任意の位置で傾斜するととも
に、この傾斜角度を検出するロータリエンコーダを有す
る構成とされている。さらに、本発明の自走式ロボット
の操縦装置は、前記足操作用の操作部により、前記自走
式ロボットの走行部および操舵部が操縦操作される構成
とされている。また、本発明の自走式ロボットの操縦装
置は、前記足操作用の操作部として両方の足のそれぞれ
により操作される足操作用の一対の操作部を設け、一方
の足操作用の操作部により前記自走式ロボットの走行部
および操舵部を操縦操作し、他方の足操作用の操作部に
より自走式ロボットの他の機能の操縦操作する構成とさ
れている。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１は本実施例における自走式ロボットおよび操
縦装置の概略ブロック構成を示し、図２および図３は自
走式ロボットを示し、図４〜図８は操縦装置を示してい
る。図２および図３に示すように、本実施例の自走式ロ
ボット１は、ロボット本体２の下部に駆動輪３および操
舵輪４が配設されており、ロボット本体２内に設置され
た走行駆動部（走行部）５や操舵駆動部（操舵部）６に
それぞれ連結されている。

【０００９】ロボット本体２の上部には昇降可能な雲台
８が配設され、この雲台８は雲台用駆動部９により昇降
駆動される。また、雲台８上には立体視用の左右一対の
テレビカメラ１０、１１が、上下方向への傾動及び周方
向への回動可能に設置され、これらのテレビカメラ１
０、１１はカメラ用駆動部１２（図１参照）により、そ
の向きを上下に左右に振ることができる構成である。さ
らに、雲台８上にはテレビカメラ１０、１１による撮像
信号やその他の必要な信号を送信する送信用アンテナ１
３が設置され、この送信用アンテナ１３は雲台８上に設
けられたアンテナ駆動部１４（図１参照）により上下に
伸縮できる。また、ロボット本体２の側部には後述する
操縦装置２０からの送信信号を受信する受信用アンテナ
１５が設置され、図１に示すように、受信用アンテナ１
５はロボット本体２内の受信部１６を介して制御部１７
の入力側に接続され、この制御部１７の出力側には上述
した各駆動部５、６、９、１２、１４が接続されてい
る。尚、図１中１９は送信部を示し、図３中、は１８バ
ッテリを示す。

【００１０】本実施例の操縦装置２０は、自走式ロボッ
ト１から離れた所定の場所に設置され、図４〜図８に示
すように、台２１上に操縦者が座るイス２２が設置さ
れ、イス２２の前方には台２１上に左右一対の支柱２
３、２３が立設されている。左右一対の支柱２３、２３
の前面には上下方向に所定長の長溝２３Ａ、２３Ａが形
成され、これらの長溝２３Ａ、２３Ａには表示ユニット
２４が設けられている。この表示ユニット２４は、操縦
者の座高に合わせて上下できるように、上記支柱２３、
２３内に設けられたチェーンやスプロケットと、緩衝機
構とにより、表示ユニット２４の前面左右に突設された
取っ手２５を握って上下すると、任意の高さに移動して
保持できる。

【００１１】また、表示ユニット２４内には、上記自走
式ロボット１のテレビカメラ１０、１１から送信される
信号を送受信部３８により受信してテレビカメラ１０、
１１の映像を映すテレビ受像機２６が設置され、テレビ
受像機２６の画面を反射板２７により投影するスクリー
ン２８が設けられている。このスクリーン２８は操縦者
に見やすいように水平面に対して所定角度傾けて設けら
れている。尚、図中２９は表示ユニット２４の左右に設
けられたスピーカを示す。

【００１２】さらに、操縦装置２０は図４及び図８に示
すように、イス２２の前方に設置されたテーブル３０上
に、前後方向への揺動及び水平方向への回転可能に設け
られたテレビカメラ操作用の操作台３１と、操作台３１
上に突設、固定された２本のグリップレバー３２、３３
とが設けられている。操作台３１はテレビカメラ１０、
１１を一体に上下方向へ傾動或は周方向へ回動させるた
めのもので、図４及び図８に示すようにグリップレバー
３２の頂部に設けられたスイッチ３２ａは、テレビカメ
ラ１０、１１の焦点距離切り換え用、グリップレバー３
３の頂部に設けられたスイッチ３３ａは、雲台８の昇降
用のものである。

【００１３】操作台３１には、前後及び水平方向への操
作角度を検出するエンコーダ３４が設けられており、ま
た各操作レバー３２、３３のスイッチ３２ａ、３３ａの
操作は、スイッチ操作検出部３５、３６で検出される。
なお、各スイッチ３２ａ、３３ａは、各操作レバー３
２、３３を握った操縦者の両手親指で操作する構成とな
っている。さらに、エンコーダ３４とスイッチ操作検出
部３５、３６とは、図１および図５に示すように、操縦
装置２０内に設けられた送受信部３８に接続され、アン
テナ３９を通じて無線信号として自走式ロボット１に送
信される。

【００１４】また、イス２２の前方の台２１には円形の
繰り抜き部が形成され、この繰り抜き部内には操縦者の
足で操作する円板状の操作板４１（足操作用の操作部：
足踏みプレート）が設けられている。円板状の操作板４
１は中心部を支点として支持されており、図５に二点鎖
線で示すように、周方向の任意な位置で任意な角度に傾
けることができる。この円板状の操作板４１内には、基
準位置からの傾斜角度と周方向の角度を検出するロータ
リエンコーダ４２が設けられており、自走式ロボット１
の走行駆動および操舵操作、すなわち、自走式ロボット
１の前後動や向きを操作できるようになっている。上記
ロータリエンコーダ４２は、図１に示すように、送受信
部３８に接続されアンテナ３９を通じて無線信号として
自走式ロボット１に送信される。

【００１５】このような自走式ロボット１を操縦装置２
０により操縦するには、まず、操縦装置２０のイス２２
の高さおよび表示ユニット２４を操縦者の座高に合せた
後イス２２に座り、自走式ロボット１のテレビカメラ１
０、１１の上下位置を操縦者の目の位置に操作レバー３
１により合せる。そして、足により操作板４１を操作し
て自走式ロボット１の操舵輪４の操舵角を変更制御す
る。これとともに左右の手により、双方の操作レバー３
２、３３を操作して自走式ロボット１のテレビカメラ１
０、１１の周方向や角度の向きを制御する。これらの操
作は表示ユニット２４のスクリーン２８を見ながら行な
われる。

【００１６】したがって、操縦者によって離れた場所か
ら、例えば、危険地域で人間に替わる作業や監視を行な
わせることができ、また、近年、ミニチュアの都市環境
や自然環境を作り、これらの環境内をミニチュアの自走
式ロボットを走行させ、模擬体験による遊戯感覚を楽し
むことも可能である。

【００１７】この場合、足によって操作板を操作するこ
とにより、自走式ロボットの走行駆動および操舵操作が
可能であるため、操縦者の両手を一杯に使って操縦しな
ければならないことがなくなり、自走式ロボットに複数
の機能を備えた場合でも同時に操舵可能となり、操作が
煩雑にならず、自走式ロボットの操縦性を高めることが
できる。

【００１８】尚、本実施例では、監視や視察する自走式
ロボットの場合を例に採って説明したが、これらの機能
に加えて、作業用のアームを備えた作業用の自走式ロボ
ットにも適用することが可能である。この場合には、た
とえば、もう一方の足で操作する操作板を設け、この操
作板の操作により自走式ロボットのテレビカメラを操縦
すれば、さらに自走式ロボットの操縦操作性を高めるこ
とができる。また、本実施例では、操縦装置２０の操作
板４１を足で操作することで、自走式ロボット１の操舵
輪４の操舵角を変更操作するものとしたが、操舵輪を持
たない自走式ロボットに対し、足による操作板４１の操
作で自走式ロボットの左右の駆動輪の回転数に差をつけ
させ、これにより自走式ロボットの走行方向を変更させ
るようにしてもよい。

【００１９】さらに、本実施例では、操作板４１の基準
位置からの傾斜角度と周方向の回転角度とをロータリー
エンコーダ４２で検出するものとしたが、例えばポテン
ションメータなどその他の手段で上述の角度を検出する
ようにしてもよい。そして、本実施例では、自走式ロボ
ット１への信号伝送を無線により行う操縦装置２０につ
いて説明したが、自走式ロボットへの信号伝送を有線で
行う操縦装置にも本発明を適用できることは言うまでも
ない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、操
縦者によって離れた場所から、例えば、危険地域で人間
に替わる作業や監視を行なわせることができ、また、近
年、ミニチュアの都市環境や自然環境を作り、これらの
環境内をミニチュアの自走式ロボットを走行させ、模擬
体験による遊戯感覚を楽しむことも可能である。さら
に、操縦者の両手により操作される操作レバーの他に、
操縦者の足により操作する足操作用の操作部を設けたの
で、足による操作板の操作により、自走式ロボットの走
行駆動および操舵操作が可能となり、操縦者の手が操縦
操作の煩雑性から開放される。また、自走式ロボットに
複数の機能を備えた場合でも同時に操縦可能となり、操
作が煩雑にならず、自走式ロボットの操縦性を高めるこ
とができる。また更に、足操作用の操作部として、両方
の足により別々に操作される足操作用の操作部を設ける
ことにより、さらに自走式ロボットの操縦性を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係り、自走式ロボットおよ
び操縦装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】自走式ロボットの正面図である。

【図３】自走式ロボットの側面図である。

【図４】操縦装置の正面図である。

【図５】操縦装置の側面図である。

【図６】操縦装置の背面図である。

【図７】操縦装置の概略平面図である。

【図８】操縦装置の斜視図である。

【符号の説明】

１自走式ロボット５走行部６操舵部２０操縦装置３１、３２ａ、３３ａ手操作用の操作部４１足操作用の操作部４２ロータリエンコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行部、操舵部、その他の機能を有する
自走式ロボットを遠隔操作する自走式ロボットの操縦装
置において、前記操縦者の手により操作される操作レバーの他に、操
縦者の足により操作する足操作用の操作部を備えた、ことを特徴とする自走式ロボットの操縦装置。
【請求項２】前記足操作用の操作部が、板状に形成さ
れ、板状の中心を支点として周方向の任意の位置で傾斜
するとともに、この傾斜角度を検出するロータリエンコ
ーダを有する請求項１記載の自走式ロボットの操縦装
置。
【請求項３】前記足操作用の操作部により、前記自走
式ロボットの走行部および操舵部が操縦操作される請求
項１または２記載の自走式ロボットの操縦装置。
【請求項４】前記足操作用の操作部として両方の足の
それぞれにより操作される足操作用の一対の操作部を設
け、一方の足操作用の操作部により前記自走式ロボット
の走行部および操舵部を操縦操作し、他方の足操作用の
操作部により自走式ロボットの他の機能の操縦操作する
請求項１または２記載の自走式ロボットの操縦装置。