JPH0699389A - 作業アームのハンドリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ハンドの状態を判り易くする作業アームのハン
ドリング装置を提供することにある。 【構成】この作業アームのハンドリング装置は、マスタ
アーム１とスレーブアーム３とを接続し、操縦者２がマ
スタアーム１を動かすことにより、スレーブアーム３を
動かすことができるようにする。スレーブアレー３の動
きをカメラ６で捉え、立体画像モニタ８に表示する。ハ
ンド４のグリップ１０部付近に、発光素子１１と発信装
置１２とを取付ける。発光素子１１を常に光らせる。発
信装置１２を、グリップ１０で対象物５を掴んでいる時
だけ動かす。発信装置１２から出力された信号を、受信
装置１３で受け、変換装置１４により音声信号に変え
る。この音声信号をスピーカ１５から出し、操縦者２が
判るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操縦者により遠隔操作
される作業アームのハンドリング装置に係り、特にマス
タスレーブマニピュレータのスレーブアームに適用する
のに好適な作業アームのハンドリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来のマスタスレーブマニピュ
レータの一例を示すもので、図中、符号１は操縦者２に
より操縦させるマスタアームであり、このマスタアーム
１の動きは、スレーブアーム３に伝達され、スレーブア
ーム３のハンド４により対象物５を把持することができ
るようになっている。そして、スレーブアーム３の動き
はカメラ６で捉えられ、ケーブル７を介して立体画像モ
ニタ８に表示されるようになっている。

【０００３】このマスタスレーブマニピュレータでは、
操縦者２は、一般の２次元のモニタ画面よりもはるかに
情報量が多い立体画像モニタ８から視覚情報を得てマス
タアーム１を操縦し、スレーブアーム３のハンド４で対
象物５を把持して任意の位置に移動させる。この際、ス
レーブアーム３の反力がマスタアーム１に再現され、操
縦者２は、この反力によりスレーブアーム３の動きを把
握することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のマスタスレーブ
マニピュレータにおいては、立体画像モニタ８を用いて
いることから、一般のモニタ画面と比べると、はかるに
多い視覚情報を得ることができるが、仮え立体画像を使
用しても、スレーブアーム３のハンド４の細かい動きを
充分に把握できる程度には臨場感を得ることができな
い。

【０００５】また、ある程度のスレーブアーム３の反力
は、マスタアーム１を介して感じることは可能である
が、スレーブアーム３が対象物５に接触しない時点で
は、何の情報も得ることができない。

【０００６】このため、従来のマスタスレーブマニピュ
レータにおいては、対象物５を何度も掴み損なったり、
掴むことができても不安定な把持となり、対象物５を落
下させてしまうという問題がある。また、対象物５の剛
性を充分に認識することができないことから、対象物５
を破損させてしまうおそれもあり、この場合には、作業
能率が大幅に低下するとともに、操縦者に大きな精神的
負担を与えるという問題もある。

【０００７】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、作業性、確実性および安全性の向上を図り、
操縦者への負担を軽減することができる作業アームのハ
ンドリング装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する手段として、作業アームの先端部に設けられ、モ
ニタを介した視覚情報または直接観察による視覚情報に
基づく操縦者の遠隔操作により、対象物を把持して所定
の作業を行なう作業アームのハンドリング装置におい
て、前記作業アームのハンド部に遠隔操作情報として用
いられる発光素子を設けるようにしたものである。

【０００９】

【作用】本発明に係る作業アームのハンドリング装置に
おいては、作業アームのハンド部に遠隔操作情報として
用いられる発光素子を備えている。このため、発光素子
の点消灯状態あるいは対象物に対する点消灯位置等の情
報を、遠隔操作情報として得ることができ、従来よりも
ハンドの状況が把握し易くなる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る作業アームのハンドリン
グ装置の第１実施例を、図１および図２を参照して説明
する。

【００１１】図１において、符号１は操縦者２により操
縦されるマスタアームであり、このマスタアーム１の動
きは、遠隔設置されたスレーブアーム３に伝達され、ス
レーブアーム３のハンド４により対象物５を把持するこ
とができるようになっている。そして、スレーブアーム
３の動きはカメラ６で捉えられ、ケーブル７を介し立体
画像モニタ８に表示されるようになっている。

【００１２】スレーブアーム３のハンド４には、図１お
よび図２に示すように、そのグリップ１０の先端に、Ｌ
ＥＤ等の発光素子１１および発信装置１２がそれぞれ設
置される。発光素子１１は、常時点灯してハンド４の位
置を明示するとともに、発信装置１２は、ハンド４が対
象物５を掴んでいる間のみ発信し、この信号は受信装置
１３で受信されるようになっている。そしてこの受信電
波は、図１に示すように、変換装置１４によって音に変
換され、スピーカ１５を介して操縦者２に伝えられるよ
うになっている。

【００１３】次に、本実施例の作用について説明する。

【００１４】ハンドグリッパ１０で対象物５を把持する
前の状態においては、スピーカ１５から情報を得ること
はできないが、発光素子１２は常時点灯しており、この
点灯状態は、カメラ６で捉えられ、立体画像モニタ８に
視覚情報として表示される。このため、操縦者は、ハン
ド４の位置を発光素子１２の発光位置として瞬時にしか
も明確に認識することができ、容易に対象物５の適切な
位置にハンドグリップを近付け、確実に掴むことができ
る。

【００１５】一方、ハンドグリッパ１０で対象物５を把
持している間は、前述の視覚情報に加え、スピーカ１５
からの音声情報により、対象物５を確実に掴んでいるこ
とを、操縦者２が容易に認識することができる。

【００１６】図３は、本発明の第２実施例を示すもの
で、一対のハンドグリッパ１０に、例えば５個ずつ発光
素子２１を設置し、一対のハンドグリッパ１０間に対象
物５が入り込んだ分だけの発光素子２１を点灯させるよ
うにしたものである。

【００１７】しかして、このように作業アームのハンド
リング装置を構成することにより、操縦者２は、ハンド
グリッパ１０のどの位置まで対象物５が入っているかを
確実に認識することができ、より安定した把持が可能と
なる。

【００１８】図４は、本発明の作業アームのハンドリン
グ装置の第３実施例を示すもので、一対のハンドグリッ
パ１０の先端面に発光素子３１をそれぞれ設け、これら
各発光素子３１を、透明なカバー３２で覆うようにした
ものである。

【００１９】しかして、このように構成することによ
り、発光素子３１の点灯によりカバー３２の全体が発光
体となり、どの方向からでも発光状態を認識でき、死角
をなくすることができる。

【００２０】図５は、本発明の第４実施例を示すもの
で、一対のハンドグリッパ１０の外面に多数の発光素子
４１を設けるとともに、一対のハンドグリッパ１０の内
面に把持力測定手段としての歪ゲージ４２貼着し、対象
物５を把持した際の反力を、歪ゲージ４２で測定し、測
定値に応じて発光素子４１の照度や点灯数を変化させる
ようにしたものである。

【００２１】しかして、このように構成することによ
り、反力の帰還がないような作業アームであっても、ど
の程度の力が対象物５にかかっているかを、視覚情報に
より知ることができ、対象物５を破損させてしまうとい
ったおそれがない。

【００２２】図６は、本発明の第５実施例を示すもの
で、発光素子５１を、ハンドグリッパ１０のみならず、
ハンド基部５２や手首５３にも設置するようにしたもの
である。

【００２３】しかして、このように構成することによ
り、作業状態によってグリッパ１０が死角になったとし
ても、ハンド基部５２や手首５３の発光素子５１によっ
て、ハンド４の状態を確認することかできる。

【００２４】図７は、本発明の第６実施例を示すもの
で、一対のハンドグリッパ１０に赤色発光素子６１を設
けるとともに、ハンド基部に黄色発光素子６２を設け、
また手首５３に青色発光素子６３を設け、各々の発光色
に情報を持たせるようにしたものである。

【００２５】しかして、このように構成することによ
り、遠隔操作情報量が増大し、より明確にハンド４の動
きを把握することができる。

【００２６】図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本発明の
第７実施例を示すもので、一対のハンドグリッパ１０の
うちの一方の内面に、複数の発光素子７１を設けるとと
もに、他方の内面に、これら各発光素子７１に対応する
複数の受光素子７２を設け、対象物５で遮ぎられた部分
がどの部位であるかを、モニタ７３上に表示できるよう
にしたものである。

【００２７】しかして、このように構成することによ
り、把握しにくいハンドグリッパ１０内側の対象物５の
位置を、明確に知ることができ、対象物５の安定把持が
可能となる。

【００２８】なお、各実施例の説明においては、マスタ
スレーブマニピュレータに適用される場合について説明
したが、遠隔操作される作業アームのハンドリング装置
であれば、マスタスレーブマニピュレータ以外であって
も同様に適用でき、同様の効果が期待できる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る作業ア
ームのハンドリング装置においては、従来から用いられ
ている情報に加え、発光素子からの情報も遠隔操作情報
として用いるようにしているので、ハンドリング操作さ
れる作業アームの作業性、確実性および安全性を向上さ
せ、操縦者への負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る作業アームのハンドリング装置の
一実施例を示す全体構成図。

【図２】図１の要部拡大図。

【図３】本発明の第２実施例を示すハンドの構成図。

【図４】本発明の第３実施例を示すハンドの構成図。

【図５】本発明の第４実施例を示すハンドの構成図。

【図６】本発明の第５実施例を示すハンドの構成図。

【図７】本発明の第６実施例を示すハンドの構成図。

【図８】（ａ）は本発明の第７実施例を示すハンドの構
成図、（ｂ）はこのハンドにより対象物を把持する状態
を示す説明図、（ｃ）は対象物を把持する際のモニタの
表示例を示す説明図。

【図９】従来のマスタスレーブマニピュレータを示す構
成図。

【符号の説明】

１ マスタアーム ２ 操縦者 ３ スレーブアーム ４ ハンド ５ 対象物 ６ カメラ ７ ケーブル ８ 立体画像モニタ １０ グリップ １１，２１，３１，４１，５１，７１ 発光素子 １２ 発信装置 １３ 受信装置 １４ 変換装置 １５ スピーカ ３２ カバー ４２ 歪ゲージ ５２ ハンド基部 ５３ 手首 ６１ 赤色発光素子 ６２ 黄色発光素子 ６３ 青色発光素子 ７２ 受光素子 ７３ モニタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業アームの先端部に設けられ、モニタ
   を介した視覚情報または直接観察による視覚情報に基づ
   く操縦者の遠隔操作により、対象物を把持して所定の作
   業を行なう作業アームのハンドリング装置において、前
   記作業アームのハンド部に遠隔操作情報として用いられ
   る発光素子を設けたことを特徴とする作業アームのハン
   ドリング装置。