JPH07251394A - ロボットの状況監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は対象物へ作業を行うロボットの状況監
視装置に関し，ロボットにより発生している力の遷移状
態を監視する監視者または操作者が知覚し得る形態で知
らせて危険に到るまでの状況を知らせて危険を回避する
ことを目的とする。 【構成】ロボット１の作業対象物６へ作業を行う部分に
外部環境を認識するセンサ３を設ける。センサの出力信
号は出力手段に適応した信号に変換手段４により変換さ
れ，該変換手段の出力信号は出力手段５により監視者が
感知しうる物理的な変化として出力され，出力手段５と
してはセンサの出力に対応した音量，音色，光量，光の
パルス周波数，振動等の何れかを用い，その出力を監視
者が知覚してロボットの負荷状況を監視できるよう構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種の産業で用いられる
ロボットの状況監視装置に関する。近年，種々の現場で
ロボットが使用され，人間に代わって作業を行っている
が，これらのロボットには危険な状況になるとそれ以上
作業を進めないように，緊急停止等の制御が行われ安全
に動作するような仕組みが設けられている。しかし，こ
れらの対処方法では危険な状況になるまでの遷移状態を
把握することができないため，その改善が望まれてい
る。

【０００２】

【従来の技術】ロボットには工場等で予めプログラムに
より特定の作業を行うロボットや，環境が悪い場所，例
えば宇宙空間，原子炉，海底等の環境で人間が指示を与
えて動かすロボット等の種々のロボットが使用されてい
る。

【０００３】従来は，上記のような分野でロボットに作
業をさせて危険な状況に陥った時には，ロボットに力セ
ンサを設けておいて力が一定限度以上かかると，それを
検出してロボットを緊急停止させる方法が一般に用いら
れている。また，手先にバネまたは力センサを設けてロ
ボットを動かした時にその力を検出して制御を行うコン
プライアンス（柔らかさ）制御や，バネとダンパーを組
み合わせた機構と同等の応答特性を電気的な制御により
実現するインピーダンス制御等を用いて，ロボットにあ
る精度の順応機能を持たせて危険を回避している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方法
は，ロボットが侵すと予想される危険動作を人間が予測
して，その動作を行った時に危険を回避する制御を行う
ようにプログラムして実現している。しかし，これらの
方法によれば，人間はロボットが危険の直前まで状況を
把握できないままロボットに作業を続けさせることにな
る。この原因は，人間が現在ロボットが行っている動作
がどの程度危険なのか知ることができないためである。

【０００５】本発明はロボットにより発生している力の
遷移状態を，監視する人（監視人）が知覚し得る形態で
危険に到るまでの状況を知らせて危険を回避することが
できるロボットの状況監視装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。図１において，１はロボット，２はロボット
により外部を駆動する駆動部，３は駆動部２により発生
する外部環境の状況（加わえる力等）を検知するセン
サ，４は変換手段，５は出力手段，６は作業対象物であ
る。

【０００７】本発明はロボットに外部環境の状況を検知
するセンサを設け，センサの出力を出力手段に対応した
信号に変換し，操作者（または監視者）が知覚すること
ができる形態で出力手段からセンサの検知した程度を出
力するものである。

【０００８】

【作用】図１において，ロボット１が動作して駆動部２
が駆動されて外部の作業対象物６に働きかけると，セン
サ３はその時の外部環境の状態（物理的に受ける力）を
検知する。検知した信号は変換手段４により出力手段５
に適合する信号に変換される。変換手段４から発生した
信号は出力手段５に供給されて操作者の知覚により感知
できる物理現象を発生する。この場合，監視者が感知す
るために利用する知覚として，視覚，聴覚，触覚等があ
り，出力手段５としては，例えば，センサ出力に対応し
て音量，音色，光量，光の周波数，身体への振動等を発
生する手段を用いることができる。操作者は，この出力
手段５からの出力を知覚して状況を認識することにより
ロボット１の負荷状況を把握してロボットを監視（操
作）する。

【０００９】

【実施例】図２は実施例１の構成図である。図２におい
て，１０はロボット，１１はロボットに設けられ作業対
象物に出力される力を検知する力センサ，１２はＡ・Ｄ
変換器，１３はセンサ座標から操作者座標への座標変換
器，１４は力の値（ディジタル）を音声の振幅値（ディ
ジタル）へスケール変換を行う増幅器，１５はＤ・Ａ変
換器，１６はスピーカである。

【００１０】この実施例１の動作を説明すると，ロボッ
ト１０が作業対象物（図示せず）に対し作業を行うと，
力センサ１１により作業対象物へ加わる力（または，反
作用として作業対象物から受ける力）が検出される。検
出された値（アナログ）はＡ・Ｄ変換器１２においてデ
ィジタル値に変換されて，座標変換器１３へ入力する。
ここで，センサ座標の値から操作者が位置する座標の値
に変換される。座標変換された結果は，増幅器１４にお
いて音の値（最大値が決められている）にスケール変換
され，Ｄ・Ａ変換器１５でアナログ信号に変換されスピ
ーカ１６から音が出力される。この音を聞いた操作者は
ロボットが受ける力を音量として聴覚により識別するこ
とができる。

【００１１】図３は実施例１の一部を情報処理装置を用
いて実現する構成を示す図である。図３において，２０
はロボット，２１はロボット１のアームの先端に設けら
れ回転駆動される手首（この部分に例えば，ハンド，ド
ライバ，グラインダ等のツールが設けられる），２２は
前記ロボット１の手首２１に設けられた力及び回転トル
クを検知する力トルクセンサ，２３はＡ・Ｄ変換器，２
４はパソコン等の情報処理装置，２５はスピーカ，２６
はロボット１の作業が行われる作業対象物である。

【００１２】この図３の構成は，上記の実施例１におい
て座標変換器１３，増幅器１４，Ｄ・Ａ変換器１５等の
機能を情報処理装置２４で実行するもので，情報処理装
置２４はＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，キーボード（Ｋ
Ｂ），ディスプレイ（ＤＳＰ），及びＡ・Ｄ変換器２
３，スピーカ２５やキーボード，ディスプレイとのイン
タフェース（ＩＦ）等を備えている。

【００１３】図３の動作を説明すると，ロボット２０に
より作業対象物２６に対して手首２１が回転駆動される
と，作業対象物２６に対して力及び回転させる力が発生
し，力トルクセンサ２２が手首に加わる力及び回転トル
クを検知する。

【００１４】力トルクセンサ２２から発生する力及び回
転トルクを表すアナログ信号はＡ・Ｄ変換器２３におい
てディジタル信号に変換され，情報処理装置２４へ入力
される。情報処理装置２４では，ディジタル信号を受け
取ると，座標変換の処理及び力を音量へ変換する信号処
理を行って，力トルクセンサ２２の出力値に比例した音
量のディジタル信号を発生し，その信号をスピーカ２５
へのインタフェース（ＩＦ）においてアナログ信号に変
換してスピーカ２５に出力する。

【００１５】上記の図２及び図３の構成ではセンサから
の出力信号に基づいて対応する音量の音を出力する処理
を行っているが，入力したディジタル信号の値（力トル
クセンサの出力）に比例して周波数を変化する音（音量
は一定）を発生させるように構成することができる。そ
の場合，操作者はロボット２０にかかっている力が大き
くなると高い音を聞くことになる。なお，周波数が変化
する範囲は可聴周波数帯域内であることはいうまでもな
い。

【００１６】図４は実施例２のブロック構成図を示す。
この例では，ロボット（図示省略）の作業対象物に対し
て力を加える部分に，力センサ３０が設けられている。
この力センサ３０は図２の力トルクセンサだけでなく圧
力等の一般的な力を検出するものである。

【００１７】この力センサ３０の出力電圧は，電圧・周
波数（Ｖ−Ｆ）変換器３１へ入力して，周波数信号（パ
ルス数信号）に変換される。その信号をＬＥＤドライバ
３２に入力して，電圧増幅を行って，ＬＥＤ３３を点灯
する。このＬＥＤ３３は，ロボットが発生する力に対応
する周波数で発光するので，操作者にとって視覚により
分かり易い表示を実現する。

【００１８】図５は実施例３のブロック構成図を示す。
この例でも，上記図４と同様に図示されないロボットに
設けた力センサ３０の出力を用いている。力センサ３０
の出力電圧は，電圧調整回路３４へ入力され光源の定格
入力電圧に合うように線型増幅され，その出力により光
源３５が発光する。光源３５として供給電圧に比例して
光量が変化する電球等を用いる。

【００１９】これにより，力センサ３０に大きな力が加
わり，大きな出力電圧が発生した時に光源は明るく，逆
に小さな力しか加わらなかった時は，薄暗く光る。従っ
て，操作者は，光源の明るさによってロボットに加わっ
ている力の程度を知ることができる。

【００２０】図６は実施例４のブロック構成図である。
この実施例４も上記図４，図５と同様に力センサ３０の
出力を利用する。この例では，力センサ３０の出力電圧
を電圧・振幅信号変換器３６に入力して，振幅信号を発
生する。この信号は操作者の身体に対して振動を発生す
る加振装置３７へ入力する。この加振装置３７の振幅は
力センサ３０の出力電圧に応じて変化するので操作者は
ロボットに加わっている力の程度を身体で直接感じるこ
とができる。なお，加振装置３７は，例えば操作者が座
る椅子に設けたり，手で握るグリップや，足を載せる台
等に取り付けることができる。

【００２１】図７は実施例５のブロック構成図である。
この実施例５は上記図６を変更したもので，加振装置３
７を使用する点で共通している。この例では，力センサ
３０の出力電圧は電圧・周波数変換器３８へ入力し，周
波数信号を発生させる。この信号を加振装置３７へ入力
し，加振装置３７の振動周波数を変化させる。操作者
は，この振動周波数の変化を知覚することによりロボッ
トに加わっている力の程度を知ることができる。

【００２２】図８はロボットが発生する力を発光素子の
個数により表示する構成を示す。この構成は，ロボット
の力センサ３０から発生する出力信号電圧，または出力
信号電圧を上記図５に示す電圧調整回路３４を通った出
力信号電圧を，信号レベルに対応して設けられた複数の
比較器４０へ入力する。各比較器４０はそれぞれ低いレ
ベルから順次高いレベルに変化する異なる基準レベルが
供給され，入力電圧と比較して，入力電圧の方が高いと
出力電圧を発生して対応するＬＥＤ４１を点灯する。こ
の結果，高い入力電圧が入力すると，高い基準レベルに
対応するＬＥＤ４１から低い基準レベルに対応するＬＥ
Ｄ４１までが多数点灯し，低い入力電圧に対しては対応
する少ないＬＥＤ４１だけ点灯する。

【００２３】これにより，操作者（または監視者）は，
ＬＥＤの点灯個数でロボットが受けている力を知ること
ができる。そして，これらの複数のＬＥＤ４１を力セン
サの必要な信号線，この例ではｘ軸成分，ｙ軸成分，ｚ
軸成分の各信号成分だけの組数を用意することにより，
詳細な状況を知ることができる。

【００２４】次に音の提示装置を用いて，ロボットの遠
隔操作を行う例を説明する。図９はロボットが受ける三
次元の各方向成分を含む力を操作者に対し音により提示
する構成の説明図である。

【００２５】図９のＡ．にロボットと作業対象物５３へ
力が加わる部分の座標系を示す。この図に示すように，
ロボット５０のアームの先端に設けられた手首（ハン
ド，ドライバー等）５１に加えられる力センサ５２で方
向及び大きさが検出される。この場合，力センサ５２
は，作業対象物５３に対して座標系Ｓ（Ｓはセンサを表
示）による力が働き，座標系Ｓは図に示すようなｘ，ｙ
（正面向きであるため図示せず），ｚの三次元座標であ
る。これに対し，ロボット５０は座標系Ｒ（Ｒはロボッ
トを表示）に従って力が働き，Ａ．に示すような各軸
（ｘ，ｙ，ｚ）を持つ三次元座標である。

【００２６】図９のＡ．に示すロボットの力センサで受
けた出力は，Ｂ．に示す音の提示装置の中心に位置する
操作者５４に対して提示される。ロボット５０が受けて
いる外力を，操作者があたかも自分が受けているように
音で感じさせるため，操作者に提示する音のベクトルは
座標系Ｒで表したロボットが受けている力センサのベク
トルＦｒ（力の大きさと方向を含む）を，式(1)を用い
て座標系ＯのベクトルＦｏに変換する。ここで，ロボッ
トの座標系Ｒのベクトルを座標系Ｏのベクトルに変換す
るための変換行列を，Ｔ_R-O とする。なお，ロボットが
力センサ５２から受けている力をＦｒとする。

【００２７】Ｆｏ＝Ｔ_R-O ・Ｆｒ …… (1) ここで，Ｆｏを各座標軸の成分に分けて次の式(2) によ
り表す。 Ｆｏ＝（ｆｘ，ｆｙ，ｆｚ）…… (2) また，力の大きさと，方向ベクトルを分離すると次の式
(3) のようになる。

【００２８】Ｆｏ＝｜Ｆｏ｜Ｅ …… (3) 但し，Ｅ＝（ｅｘ，ｅｙ，ｅｚ）で表す単位方向ベクト
ルである。この方向から音が発生するように操作者に感
じさせるには，図９のＢ．に示すように操作者５４を中
心とする立方体の各隅に〜で示す８個のスピーカを
配置させ，これら８つのスピーカから発生する音量の比
によって実現する。各座標軸については次のようにな
る。

【００２９】Ｘ座標：，，，と，，，
のスピーカの音量比 Ｙ座標：，，，と，，，のスピーカの
音量比 Ｚ座標：，，，と，，，のスピーカの
音量比 ここで，発生させるべき音量をＳｄとすると，次の式
(4)で表される。

【００３０】Ｓｄ＝ｋ・｜Ｆｏ｜ …… (4) この中のｋは力の大きさをスピーカの最大音量に合わせ
るための比例定数である。また，力の最大値Ｓmax とス
ピーカの最大音量Ｆmax との間には次の式(5)の関係が
ある。

【００３１】Ｓmax ＝ｋ・Ｆmax …… (5) 各スピーカからの音量の求め方を説明する。 ｘ座標 このｘ座標の場合, とのスピーカの音量を（１−ｅ
ｘ）対（１＋ｅｘ）に分配する。従って，, のスピ
ーカのｘ座標に関する音量は次のようになる。

【００３２】のスピーカの音量を１ｘとすると，１ｘ
＝Ｓｄ・（１＋ｅｘ）／２ のスピーカの音量を２ｘとすると，２ｘ＝Ｓｄ・（１
−ｅｘ）／２ ｙ座標 図９のＢ．において，とのスピーカを結ぶ線と，
とのスピーカを結ぶ線は，ｙ軸上に直交しており，上
記のとのスピーカの合計音量と，のスピーカの
合計音量が，（１−ｅｙ）対（１＋ｅｙ）となれば良い
から，〜の各スピーカのｘ座標成分にｙ座標成分を
加味した各スピーカの音量を１ｘｙ，２ｘｙ，３ｘｙ，
４ｘｙとすると，上記ｘ座標について求めた１ｘ，２ｘ
を用いて次の式が得られる。

【００３３】１ｘｙ＝１ｘ・（１＋ｅｙ）／２ ２ｘｙ＝２ｘ・（１＋ｅｙ）／２ ３ｘｙ＝１ｘ・（１−ｅｙ）／２ ４ｘｙ＝２ｘ・（１−ｅｙ）／２ ｚ座標 このｚ座標の場合，図９のＢ．において，，，，
の面と，，，の面がｚ軸方向の成分を発生す
るので，，，，のスピーカの合計量と，，
，のスピーカの合計音量を，（１−ｅｙ）対（１＋
ｅｙ）が８対２にすればよい。この場合，各スピーカ
〜のｘ，ｙ，ｚの各方向の成分を総合した音量を，１
ｘｙｚ，２ｘｙｚ，３ｘｙｚ，…，８ｘｙｚとすると，
次の式により表される。

【００３４】５ｘｙｚ＝１ｘｙｚ・（１＋ｅｚ）／２ ６ｘｙｚ＝２ｘｙｚ・（１＋ｅｚ）／２ ７ｘｙｚ＝３ｘｙｚ・（１＋ｅｚ）／２ ８ｘｙｚ＝４ｘｙｚ・（１＋ｅｚ）／２ １ｘｙｚ＝１ｘｙｚ・（１−ｅｚ）／２ ２ｘｙｚ＝２ｘｙｚ・（１−ｅｚ）／２ ３ｘｙｚ＝３ｘｙｚ・（１−ｅｚ）／２ ４ｘｙｚ＝４ｘｙｚ・（１−ｅｚ）／２ 最終的に得られたこれらの音量の割合を合計すると，Ｓ
ｄになり，正しいことが分かる。求められた割合で各ス
ピーカを鳴らすことにより，操作者には音ベクトルの方
向に音源があるように感じられる。

【００３５】次に図１０はロボットが受ける三次元の各
方向成分を含む力を操作者に対し音により提示する他の
構成例を示す。この構成も上記図９と同様に音の提示に
よりロボットを遠隔操作するために用いられる。

【００３６】図１０のＡ．は上記図９のＡ．と同様にロ
ボット５０のアームの先端の手首５１に加わる力を力セ
ンサ５２で検知され，この外力はロボット５０の座標系
ＲのベクトルとしてＦｒが発生する。

【００３７】この構成では，図１０のＢ．に示すよう
に，操作者５４を操作者の座標系Ｏの原点に位置付け，
各座標軸上の原点に対して対象となる２つの位置，つま
り操作者の前後，左右，上下の位置にスピーカを配置
し，合計６個となる。これらのスピーカは発音方向が操
作者５４に向けられている。

【００３８】ロボットの座標系ＲのベクトルＦｒは操作
者の座標系ＯのベクトルＦｏに上記図９で説明した式
(1) により変換される。同様に図９で説明した式(2),
(3) によりｘ，ｙ，ｚの成分に分け，力の大きさと方向
ベクトル（単位方向ベクトルＥ＝ｅｘ，ｅｙ，ｅｚを含
む）とに分離される。

【００３９】この例では，上記図９とはスピーカの配置
及び個数が異なり，力の方向ベクトルの座標成分は，操
作社の座標系Ｏの各座標軸上の正と負の位置に設置され
たスピーカの音量比で表される。これを図１１により説
明する。

【００４０】図１１にはｘ座標軸上に設けたスピーカの
関係説明図が示されている。ｘ軸の原点（操作者の位
置）を基準にして正方向と負方向に単位距離「１」だけ
離れた位置に，それぞれスピーカＳｘ＋（操作者の前方
のスピーカ）とスピーカＳｘ−（操作者の後方のスピー
カ）が配置されている。ｘ軸の単位方向ベクトルはｅｘ
（正方向）であるから，ｘ軸方向のスピーカだけを考慮
すると図１１のように（１＋ｅｘ）と（１−ｅｘ）の比
率になるが，他の座標軸ｙ，ｚを考慮すると２つのスピ
ーカＳｘ＋，Ｓｘ−のそれぞれの音量の合計は，方向ベ
クトルの座標成分比率で決定され，次式のようになる。

【００４１】なお，発生させるべき音量Ｓｄは，上記図
９の説明で述べた式(4) の関係を備え，同様にスピーカ
の最大音量Ｓmax と力の最大血Ｆmax との間に上記式
(5) の関係がある。

【００４２】Ｓｘ＋の音量＝｜Ｓｄ｜｛ｅｘ／（ｅｘ＋
ｅｙ＋ｅｚ）｝・（１＋ｅｘ）／２ Ｓｘ−の音量＝｜Ｓｄ｜｛ｅｘ／（ｅｘ＋ｅｙ＋ｅ
ｚ）｝・（１−ｅｘ）／２ 同様にｙ軸上の２つのスピーカＳｙ＋，Ｓｙ−の音量の
合計は次のようになる。

【００４３】Ｓｙ＋の音量＝｜Ｓｄ｜｛ｅｙ／（ｅｘ＋
ｅｙ＋ｅｚ）｝・（１＋ｅｙ）／２ Ｓｘ−の音量＝｜Ｓｄ｜｛ｅｙ／（ｅｘ＋ｅｙ＋ｅ
ｚ）｝・（１−ｅｙ）／２ また，ｚ軸上の２つのスピーカＳｚ＋，Ｓｚ−の音量の
合計は次のようになる。

【００４４】Ｓｚ＋の音量＝｜Ｓｄ｜｛ｅｚ／（ｅｘ＋
ｅｙ＋ｅｚ）｝・（１＋ｅｚ）／２ Ｓｚ−の音量＝｜Ｓｄ｜｛ｅｚ／（ｅｘ＋ｅｙ＋ｅ
ｚ）｝・（１−ｅｚ）／２ このようにして求められた各音量を，図１０のＢ．に示
すｘ，ｙ，ｚの各座標軸上のスピーカに供給すると，中
心にいる操作者５４はそれらの各スピーカから発生する
音を合成して聞くことにより，ロボット５０の力センサ
５２に加わる（または受ける）力の方向及び大きさを判
別することができる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によればロボットが作業を行う
時，ロボットの動作により作業対象物に加える力または
作業対象物から受ける力を常時，音，光，振動等の変化
として出力するので，ロボットと離れた位置にいる監視
者（操作者）は，ロボットの負荷状態を常に出力された
音，光，振動等により識別することができ，ロボットが
危険な状態になることを防止することができる。

【００４６】また，本発明の音による提示装置によれ
ば，ロボットを遠隔で操作（監視）する人は，ロボット
が加える力のベクトルをロボットの座標で音により立体
的な方向（位置）と大きさが提示されるので，操作者
（監視者）はロボットの状況を容易に把握することがで
きる。さらに，このように状況を把握して，ロボットを
遠隔操作すれば，ロボットが危険な状態になるのを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】実施例１の構成図である。

【図３】実施例１の一部を情報理装置を用いて実現する
構成を示す図である。

【図４】実施例２のブロック構成を示す図である。

【図５】実施例３のブロック構成を示す図である。

【図６】実施例４のブロック構成を示す図である。

【図７】実施例５のブロック構成を示す図である。

【図８】ロボットが発生する力を発光素子の個数により
表示する構成を示す図である。

【図９】ロボットが受ける三次元の各方向成分を含む力
を操作者に対し音により提示する構成を示す図である。

【図１０】ロボットが受ける三次元の各方向成分を含む
力を操作者に対し音により提示する他の構成例を示す図
である。

【図１１】ｘ座標軸上に設けたスピーカの関係説明図で
ある。

【符号の説明】

１ ロボット ２ 駆動部 ３ センサ ４ 変換手段 ５ 出力手段 ６ 作業対象物

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物へ作業を行うロボットの状況監視
   装置において，ロボットの作業対象物へ作業を行う部分
   に外部環境を認識するセンサを設け，前記センサの出力
   信号を変換する変換手段と，該変換手段の出力信号を受
   け取って監視者が感知しうる物理的な変動に変換する出
   力手段とを備え，前記出力手段からの出力を前記ロボッ
   トの監視者が知覚できることによりロボットの状況を監
   視することを特徴とするロボットの状況監視装置。
2. 【請求項２】 請求項１において，ロボットの駆動部の
   近傍に力センサを設けて，作業対象物または外部環境と
   の接触力を検知し，前記変換手段は，前記力センサの出
   力信号に比例した音量または一定音量で周波数が前記力
   センサの出力信号に比例する信号に変換し，前記変換手
   段の出力をスピーカにより出力して負荷状態を監視者に
   知覚可能にしたことを特徴とするロボットの状況監視装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１において，ロボットの駆動部の
   近傍に力センサを設けて，作業対象物または外部環境と
   の接触力を検知し，前記変換手段は，前記力センサの出
   力信号を音の大きさに変換し，前記変換手段の出力をス
   ピーカにより出力して負荷状態を監視者に知覚可能にし
   たことを特徴とするロボットの状況監視装置。
4. 【請求項４】 請求項１にいて，ロボットの駆動部の近
   傍に力センサを設けて，作業対象物または外部環境との
   接触力を検知し，前記変換手段は，前記力センサの出力
   信号に比例した発光素子の駆動信号に変換し，該変換手
   段の信号出力により発光を行う発光素子を設け，前記発
   光素子の発光強度を監視者が知覚することにより力セン
   サに加わる力を監視者に知らせることを特徴とするロボ
   ットの状況監視装置。
5. 【請求項５】 請求項１において，出力手段として入力
   信号に応じて振動を発生する加振装置を設け，前記変換
   手段は，前記力センサの電圧出力信号を加振装置の入力
   信号に適合する振幅信号または周波数信号に変換し，前
   記変換手段の出力信号が入力される前記加振装置を監視
   者の身体の一部に接触できるように設置したことを特徴
   とするロボットの状況監視装置。
6. 【請求項６】 対象物へ作業を行うロボットの状況監視
   装置において，ロボットの作業対象物へ作業を行う部分
   に力センサを設け，前記力センサで検出した力のベクト
   ルを，監視者に対しその方向と大きさで提示するため監
   視者の位置を立方対の下面の中心として，該立方体の各
   角に相当する８つの角の位置にそれぞれスピーカを，そ
   れぞれが発生する音が前記中心に向くよう設置し，前記
   力センサから検出した力のベクトルを監視者の三次元の
   座標系に変換して，音ベクトルの各座標成分をその座標
   軸に垂直な２つの平面の４隅にあるスピーカの合計音量
   比となる値になるよう前記各スピーカの音を出力するこ
   とにより中心位置の監視者に対し前記ロボットが受ける
   力の大きさと方向を提示することを特徴とするロボット
   の状況監視装置。
7. 【請求項７】 対象物へ作業を行うロボットの状況監視
   装置において，ロボットの作業対象物へ作業を行う部分
   に力センサを設け，前記力センサで検出した力のベクト
   ルを，監視者に対しその方向と大きさで提示するため監
   視者の位置をｘ，ｙ，ｚの三次元座標の原点として，各
   座標軸上の原点に対して等距離の正，負の各位置にそれ
   ぞれ原点へ向かったスピーカを配置し，前記力センサか
   ら検出した力のベクトルを監視者の三次元の座標系に変
   換して，座標変換されたベクトルを力の大きさと各座標
   軸に対応する方向ベクトルに分離して，前記各座標軸上
   に対応するスピーカの音量の合計を前記方向ベクトルの
   座標成分比率により決定して，各スピーカから音を発生
   することにより中心位置の監視者に対し前記ロボットが
   受ける力の大きさと方向を提示することを特徴とするロ
   ボットの状況監視装置。