JPH0833706B2 - Robot control training system for space - Google Patents
Robot control training system for spaceInfo
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- JPH0833706B2 JPH0833706B2 JP25568187A JP25568187A JPH0833706B2 JP H0833706 B2 JPH0833706 B2 JP H0833706B2 JP 25568187 A JP25568187 A JP 25568187A JP 25568187 A JP25568187 A JP 25568187A JP H0833706 B2 JPH0833706 B2 JP H0833706B2
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Description
【発明の詳細な説明】 概要 宇宙用ロボット操縦訓練システムに関し、 宇宙空間に設置されたロボットを地上から操縦するた
めの、画像表示装置を使用した操縦訓練システムを提供
することを目的とし、 計算機と、該計算機に接続されロボットの画像を表示
する画像表示装置と、画像表示装置上に表示されたロボ
ットを三次元座標空間上で任意に移動できるロボット操
縦装置と、画像表示装置上のロボットの動作を所定時間
遅延させる遅延手段とにより構成され、ロボット操縦装
置を動作してから前記所定時間遅延させて画像表示装置
上のロボットを動作させるように構成する。The present invention relates to a space robot operation training system, and an object thereof is to provide an operation training system using an image display device for operating a robot installed in outer space from the ground. An image display device connected to the computer for displaying an image of the robot, a robot control device capable of arbitrarily moving the robot displayed on the image display device in a three-dimensional coordinate space, and an operation of the robot on the image display device And a delay unit that delays the robot for a predetermined time, and the robot on the image display device is operated after delaying the robot control device by the predetermined time.
産業上の利用分野 本発明は宇宙用ロボット操縦訓練システムに関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a space robot control training system.
近年、スペースシャトルの実用化を一つのきっかけと
して、宇宙の特殊な環境（微小重力、超真空等）を利用
した新素材、バイオ等の先端技術分野の実験・製造に大
きな期待が寄せられるようになってきている。従来か
ら、衛星通信、資源リモートセンシングなどの宇宙空間
の位置を利用した技術には産業界の関心も高く、最近で
は特にインテルサット等の静止衛星を利用した衛星通信
が広く利用されるようになってきている。In recent years, the practical use of the Space Shuttle has been one of the triggers, and there is great expectation for experiments and manufacturing in advanced technology fields such as new materials and biotechnology that utilize the special environment of the universe (microgravity, ultra-vacuum, etc.). It has become to. Conventionally, there has been a great interest in industry in technologies that utilize the position of outer space such as satellite communication and resource remote sensing, and recently satellite communication using geostationary satellites such as Intelsat has become widely used. ing.
宇宙空間において新素材の製造等の各種の実験を行な
う場合には、宇宙飛行士により実験が実行される場合も
あるが、実験途中の結果より計画を変更したいという要
求から宇宙ステーション等に搭載されたロボットが用い
られることが予想される。また、宇宙ステーション等の
構造物を宇宙空間に組立る場合、その環境条件が厳しい
のでロボットが使用されることが予想される。このよう
な場合、宇宙ステーションに搭乗している宇宙飛行士に
よりロボットの操縦を行なうことが考えられるが、地上
から衛星通信を利用してロボットの操縦を行なうという
方法もある。When conducting various experiments such as manufacturing new materials in outer space, the astronauts may carry out the experiments, but due to the request to change the plan based on the results during the experiment, it will be installed on the space station etc. Robots are expected to be used. Further, when assembling a structure such as a space station in outer space, it is expected that a robot will be used because the environmental conditions are severe. In such a case, it is conceivable that the astronaut on board the space station will operate the robot, but there is also a method of operating the robot from the ground using satellite communication.
第４図は宇宙ステーションと地上との間の通信模式図
であり、地球１の上空に宇宙ステーション２が周回して
おり、この宇宙ステーション２と地球１との連絡にはス
ペースシャトル３が利用される。スペースシャトル３は
宇宙空間に数日乃至数週間滞在して各種の実験を行なっ
た後再び地上に帰還して再使用される。宇宙ステーショ
ン２及びスペースシャトル３の周回軌道は数百Kmの高さ
であるので、その周回時間は１時間半から２時間と非常
に短くなる。このため、宇宙ステーション２あるいはス
ペースシャトル３と地上局４と直接通信を行なおうとす
ると、通信可能時間が非常に短くなるので、一般的に赤
道上３万６千Km上空に静止している静止衛星５を介して
通信が行なわれる。宇宙ステーション２に搭載されたロ
ボットの操縦を地上から行なう場合も同様に、静止衛星
５を介して操縦を行なうことが予想される。FIG. 4 is a schematic diagram of communication between the space station and the ground. The space station 2 orbits above the earth 1, and the space shuttle 3 is used to connect the space station 2 and the earth 1. It The space shuttle 3 stays in outer space for a few days to a few weeks, performs various experiments, and then returns to the ground again for reuse. Since the orbits of the space station 2 and the space shuttle 3 are several hundreds of kilometers high, the orbit time is extremely short, from one and a half hours to two hours. Therefore, if the space station 2 or the space shuttle 3 and the ground station 4 are directly communicated with each other, the communication time becomes extremely short, so that the stationary station generally stays above 36,000 km above the equator. Communication is carried out via the satellite 5. Similarly, when the robot mounted on the space station 2 is operated from the ground, it is expected that the operation will be performed via the geostationary satellite 5.
従来の技術 宇宙ステーション上に搭載されたあるいは宇宙空間で
作業するロボットを地上から操縦する技術は未来技術で
あるため、その操縦訓練システムは未だ提案されていな
い。2. Description of the Related Art Since the technology of operating a robot mounted on a space station or working in outer space from the ground is a future technology, its operation training system has not been proposed yet.
発明が解決しようとする問題点 しかし上述したように、地上から宇宙ステーションあ
るいは宇宙空間に設置されたロボットを操縦する場合、
赤道上３万６千Km上空に静止している静止衛星を介して
行なうため、通信回線による操作指示情報の遅れと、宇
宙空間上のロボットの動作を地上で確認するための画像
情報の遅れのために、宇宙ロボットの操縦は非常に熟練
を要する困難な操作となってしまうという問題がある。Problems to be Solved by the Invention However, as described above, when operating a robot installed in a space station or space from the ground,
Since it is performed via a geostationary satellite that is stationary over 36,000 km above the equator, there is a delay in the operation instruction information by the communication line and a delay in the image information for confirming the operation of the robot in outer space on the ground. Therefore, there is a problem that the operation of the space robot becomes a difficult operation that requires a great deal of skill.
本発明はこのような点に鑑みなされたものであり、そ
の目的とするところは、宇宙空間に設置されたロボット
を地上から操縦するための画像表示装置（グラフィック
ディスプレイ）を使用した操縦訓練システムを提供する
ことである。The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a pilot training system using an image display device (graphic display) for piloting a robot installed in outer space from the ground. Is to provide.
問題点を解決するための手段 第１図に本発明の原理ブロック図を示す。本発明の宇
宙用ロボット操縦訓練システムは、計算機（コンピュー
タ）10と、計算機10に接続されロボットの画像を表示す
る画像表示装置（グラフィックディスプレイ）12と、画
像表示装置12上に表示されたロボットを三次元座標空間
上で任意に移動できるロボット操縦装置14と、画像表示
装置12上のロボットの動作を所定時間遅延させる遅延手
段16とにより構成される。計算機10にはさらに宇宙環境
データをストアする環境データファイル18と、ロボット
のデータをストアするロボットデータファイル20とが接
続されている。Means for Solving the Problems FIG. 1 shows a block diagram of the principle of the present invention. The space robot control training system of the present invention includes a computer (computer) 10, an image display device (graphic display) 12 connected to the computer 10 for displaying an image of the robot, and a robot displayed on the image display device 12. The robot controller 14 is capable of moving arbitrarily in the three-dimensional coordinate space, and the delay means 16 for delaying the operation of the robot on the image display device 12 for a predetermined time. An environment data file 18 for storing space environment data and a robot data file 20 for storing robot data are further connected to the computer 10.
作用 計算機10は環境データファイル18からロボットの宇宙
環境条件を、ロボットデータファイル20からロボットの
データを読取り、画像表示装置12上に宇宙空間上で作業
するのと同様なロボットの画像を発生させる。画像表示
装置12上に表示されたロボットは、ロボット操縦装置14
の指令に従って、遅延手段16により設定された所定の遅
延時間後に動作される。訓練の始めには、遅延時間を小
さくとっておきロボットの操作者に訓練させる。訓練が
進むにつれて宇宙に設置されたロボットと地上との間で
交信を行なう場合の実際の遅延時間に近付けてゆき、ロ
ボット操作者の訓練を行なう。このような訓練システム
を採用することにより、宇宙空間に設置されたロボット
を地上から操縦する場合の感覚を養うことができる。Operation The computer 10 reads the robot's space environment conditions from the environment data file 18 and the robot's data from the robot data file 20, and generates an image of the robot on the image display device 12 similar to the case of working in outer space. The robot displayed on the image display device 12 is the robot control device 14
In accordance with the command, the operation is performed after a predetermined delay time set by the delay means 16. At the beginning of the training, the delay time is kept small and the robot operator is trained. As the training progresses, the robot operator will be trained by approaching the actual delay time when communicating between the robot installed in space and the ground. By adopting such a training system, it is possible to cultivate a feeling of operating a robot installed in outer space from the ground.
実施例 以下本発明を図面に示した実施例に基づいて説明す
る。Examples The present invention will be described below based on the examples shown in the drawings.
第２図は本発明の操縦訓練システムに採用可能なロボ
ット操縦装置14の一例としてのティ−チングボックス24
の構成を示している。ティ−チングボックス24はロボッ
トの６軸を駆動するθ1〜θ6駆動ボタンを12個有してお
り、各列の左側のボタンを押すとモータが正転し、右側
のボタンを押すとモータが逆転するようになっている。
また最下段の２個のボタンはハンド開閉ボタンであり、
左側のボタンを押すとハンドが開き、右側のボタンを押
すとハンドが閉じるようになっている。さらにティ−チ
ングボックス24の左側には４段11個の編集ボタンが設け
られており、これらのボタンを押すことによりティ−チ
ング時のロボットの位置情報をロボット制御装置のメモ
リ内に格納できるようになっている。FIG. 2 shows a teaching box 24 as an example of a robot controller 14 that can be used in the operation training system of the present invention.
Is shown. The teaching box 24 has twelve θ 1 to θ 6 drive buttons that drive the 6 axes of the robot. Press the left button of each row to rotate the motor forward, and press the right button to drive the motor. Is being reversed.
The bottom two buttons are the hand open / close buttons,
Pressing the left button opens the hand, and pressing the right button closes the hand. Further, on the left side of the teaching box 24, 11 editing buttons in four steps are provided. By pushing these buttons, the position information of the robot at the time of teaching can be stored in the memory of the robot controller. It has become.
26はLEDディスプレイであり、28はロボットの暴走を
停止する緊急停止用ボタンである。30はXYZモードとハ
ンドモードとθモードとを切替えるモード切替スイッチ
であり、32は１ステップモードと低速モードと増速モー
ドとを切替える速度制御スイッチであり、34は速度を３
段階に切替える速度切替スイッチである。26 is an LED display and 28 is an emergency stop button for stopping the robot from running away. Reference numeral 30 is a mode switch for switching between the XYZ mode, hand mode and θ mode, 32 is a speed control switch for switching between the 1-step mode, the low speed mode and the speed increasing mode, and 34 is the speed 3
It is a speed change switch for changing to a stage.
ロボット操縦装置14の他の例としては、例えば特開昭
58−211212号に開示されたようなロボットの操縦装置を
採用することができる。Another example of the robot control device 14 is disclosed in
A robot manipulator such as that disclosed in 58-211212 may be employed.
第３図は画像表示装置12の実施例を示しており、本実
施例においては表示画面を４分割してマルチウインド形
式によりロボットの上面図、正面図、側面図、及び斜視
図をそれぞれのウインド上に表示するようにしている。
必要に応じて、これらの画像のうちの任意の１つだけを
表示画面全体に拡大して表示することもできるようにな
っている。FIG. 3 shows an embodiment of the image display device 12. In this embodiment, the display screen is divided into four and a top view, a front view, a side view and a perspective view of the robot are displayed in a multi-window manner. I am trying to display it above.
If desired, only one of these images can be enlarged and displayed on the entire display screen.
しかして、第２図に示したようなティ−チングボック
ス24によりロボットの操縦指令を発すると、計算機10に
組込まれた遅延手段16によりこの指令信号が所定時間
（例えば１秒）遅延された後、第３図に示したような画
像表示装置12上でロボットが動作する。ロボット操縦者
は画像表示装置12上のロボットを見ながらロボット操縦
装置14により画像表示装置12上のロボットを動作させる
のであるが、訓練初期段階においては遅延時間を小さく
とっておきロボット操縦者の訓練をさせる。訓練が進む
につれて遅延時間を実際の遅れ時間に近付けてゆき、ロ
ボット操縦者の訓練を行なう。この訓練システムによ
り、画像表示装置12上にシュミレートしたロボットを操
縦することにより、宇宙空間上に設置したロボットを地
上から操縦を行なう場合の操縦者の訓練を達成すること
ができる。Then, when a control command of the robot is issued by the teaching box 24 as shown in FIG. 2, after the command signal is delayed by the delay means 16 incorporated in the computer 10 for a predetermined time (for example, 1 second). The robot operates on the image display device 12 as shown in FIG. The robot operator operates the robot on the image display device 12 by the robot controller 14 while looking at the robot on the image display device 12.However, in the initial stage of training, the delay time is kept small to train the robot operator. . As the training progresses, the delay time is brought closer to the actual delay time to train the robot operator. With this training system, by operating a robot simulated on the image display device 12, it is possible to achieve training for the operator when operating a robot installed in outer space from the ground.
発明の効果 本発明の宇宙用ロボット操縦訓練システムは以上詳述
したように構成したので、本訓練システムを使用するこ
とにより宇宙空間上に設置されたロボットを地上から操
縦する場合の、ロボット操縦者の能力を向上できるとい
う効果を奏する。Effect of the Invention Since the robot control training system for space of the present invention is configured as described above in detail, the robot operator when the robot installed in outer space is operated from the ground by using this training system. Has the effect of improving the ability of.
第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図はロボット操縦装置の一実施例斜視図、 第３図は画像表示装置の表示例模式図、 第４図は宇宙ステーションと地上との間の通信模式図で
ある。 10……計算機、12……画像表示装置、14……ロボット操
縦装置、16……遅延手段。FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of an embodiment of a robot control device, FIG. 3 is a schematic view of a display example of an image display device, and FIG. 4 is a view between a space station and the ground. It is a communication schematic diagram. 10 …… Computer, 12 …… Image display device, 14 …… Robot control device, 16 …… Delay means.
Claims (1)
像表示装置（12）と、 画像表示装置（12）上に表示されたロボットを三次元座
標空間上で任意に移動できるロボット操縦装置（14）
と、 画像表示装置（12）上のロボットの動作を所定時間遅延
させる遅延手段（16）とにより構成され、 ロボット操縦装置（14）を動作してから前記所定時間遅
延させて画像表示装置（12）上のロボットを動作させる
ようにしたことを特徴とする宇宙用ロボット操縦訓練シ
ステム。1. A computer (10), an image display device (12) connected to the computer (10) for displaying an image of a robot, and a robot displayed on the image display device (12) in a three-dimensional coordinate space. Robot control device that can move freely on the top (14)
And a delay means (16) for delaying the operation of the robot on the image display device (12) for a predetermined time. The image display device (12) is operated by delaying the predetermined time after operating the robot control device (14). ) A space robot control training system characterized by operating the above robot.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25568187A JPH0833706B2 (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Robot control training system for space |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25568187A JPH0833706B2 (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Robot control training system for space |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0197983A JPH0197983A (en) | 1989-04-17 |
| JPH0833706B2 true JPH0833706B2 (en) | 1996-03-29 |
Family
ID=17282148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP25568187A Expired - Fee Related JPH0833706B2 (en) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | Robot control training system for space |
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| JP (1) | JPH0833706B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6678832B2 (en) * | 2017-09-22 | 2020-04-08 | 三菱電機株式会社 | Remote control manipulator system and control device |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP25568187A patent/JPH0833706B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0197983A (en) | 1989-04-17 |
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