JPH11198067A - 双腕型マニピュレータ操縦装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マスタースレイブ方式の双腕型マニピュレー
タ操縦装置において、対向式マスターアームを用いてオ
ペレータに作業反力を帰還させることも可能とすると共
に、マスターアームの関節リンクが干渉せず、さらにパ
ワーアシスト機構の備えたものを提案する。 【解決手段】 左右のマスターアームをそれぞれ、上下
リンクと、重力方向に移動自在な上下リンクに連結され
た水平リンクとから構成し、よって水平リンクを重力方
向において相互に独立して位置できるように構成する。
また、各リンクに電動モータなどのアクチュエータを設
け、オペレータの操作力を検出してパワーアシストす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は双腕型マニピュレ
ータ操縦装置に関し、より詳しくはマニピュレータ（ロ
ボット）をマスタースレイブ方式で遠隔操作する双腕型
のマニピュレータ操縦装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、放射能設備、宇宙空間など、人
間が容易に接近することが困難な場所で作業する場合、
その危険な場所にはマニピュレータ（ロボットアーム）
を設置し、人間（オペレータ）は安全な場所からマニピ
ュレータを遠隔操作して作業を実現する。さらに、期待
される作業が複雑化するにつれ、アームも双腕（両腕）
型のものが増加しつつある。

【０００３】従来、双腕型マニピュレータ操縦装置とし
ては、実開昭６３─１３３９９２号公報などで示される
ような、オペレータがマスターアームを装着してマニピ
ュレータを操作する、いわゆる外装式（スケルトン型）
マスターアームや、特開平６─２１４６５２号公報など
に示されるような、オペレータがマスターアームに対向
して操作する、いわゆる対向式マスターアームが提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、操作性ある
いは作業性を考慮すると、スレイブアーム（ロボットア
ーム）に作用する作業反力をオペレータに帰還させるの
が望ましい。その際には、マスターアームの関節などに
電動モータなどのアクチュエータを設けて力を発生さ
せ、その機能を実現することになる。

【０００５】その場合、上記した外装式マスターアーム
か対向式マスターアームを用いることになるが、外装式
マスターアームを用いると、コントローラやアクチュエ
ータが故障してマスターアームが暴走するような異常が
発生するとき、マスターアームからオペレータが避難す
るのが困難である。また、外装式マスターアームを用い
ると、装置自体が大型化する傾向があり、またオペレー
タにとってマスターアームを装着する煩わしさがある。

【０００６】これに対して、対向式マスターアームで
は、マスターアームに暴走などの不慮の事態が生じても
避難しやすく、また装着するといった煩わしさがない。
更に操縦装置をコンパクトに構成することも可能であ
る。また元来、人間の操作する機械系の操縦装置は車両
などに見られるように前方に位置していることから、心
理的にもマスターアームの動きが見て取れるというよう
な安心感がある。

【０００７】しかしながら、対向式マスターアームにあ
っては、アームを交差させるような複雑な作業指示を行
う場合、左右のマスターアームのリンク機構が干渉し合
い、最悪の場合は操作不能となる恐れがある。

【０００８】従って、この発明の目的は上記した不都合
を解消することにあり、対向式マスターアームを用いて
オペレータに作業反力を帰還させることを可能とすると
共に、リンク機構が干渉することがないようにした双腕
型マニピュレータ操縦装置を提供することにある。

【０００９】さらに、スレイブアーム（ロボットアー
ム）に作用する作業反力をオペレータに帰還させるに
は、マスターアームの関節などに電動モータなどのアク
チュエータを設けて力を発生させてその機能を実現する
ことになるが、作業性や操作性の一層の向上を図るに
は、アームの質量や慣性を補償するパワーアシスト機構
を設けるのが望ましい。

【００１０】従って、この発明の第２の目的は、パワー
アシスト機構を設け、よって作業性の一層の向上を図る
ようにした双腕型マニピュレータ操縦装置を提供するこ
とにある。

【００１１】さらに、この発明の第３の目的は、作業反
力のオペレータへの帰還を一層効果的に行うようした双
腕型マニピュレータ操縦装置を提供することにある。

【００１２】さらに、この発明の第４の目的は、マニピ
ュレータの作業をオペレータに認識させて作業性および
操作性をさらに向上させるようにした双腕型マニピュレ
ータ操縦装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した目的を解決する
ため、この発明に係る双腕型マニピュレータ操縦装置は
請求項１項にあっては、基台に支持された複数個のマス
ターアームを操作することによって、マニピュレータの
位置および／または姿勢を指定するようにした双腕型マ
ニピュレータ操縦装置において、前記複数個のマスター
アームをそれぞれ、前記基台に重力方向に移動自在に取
り付けられてオペレータ操縦位置前方に対向配置された
上下リンクと、前記上下リンクに連結され、前記重力方
向に直交する水平面内を移動する水平リンクと、前記水
平リンクの先端に連結されたエンドエフェクタとから構
成し、よって前記水平リンクを前記重力方向において相
互に独立して位置させる如く構成した。これによって、
対向式マスターアームを用い、必要に応じてオペレータ
に作業反力を帰還させることを可能とすると共に、リン
ク機構が干渉することが非常に少ない。従って、作業性
および操作性を向上させることができる。

【００１４】請求項２項にあっては、さらに、前記マス
ターアームを駆動するアクチュエータ、前記マスターア
ームに印加されたオペレータの操作力を検出するオペレ
ータ操作力検出手段、および前記検出された操作力が減
少するように、前記検出された操作力に応じて前記アク
チュエータに与える操作量を所定の制御則に基づいて算
出する操作量算出手段を備え、よってオペレータの操作
力をアシストする如く構成した。これによって、作業性
および操作性の一層の向上を図ることができる。

【００１５】請求項３項にあっては、さらに、前記マニ
ピュレータが作業対象から受ける反力を検出する作業反
力検出手段を備えると共に、前記操作量算出手段は、前
記検出された操作力および前記検出された反力に応じて
前記アクチュエータに与える操作量を算出する如く構成
した。これによって、作業反力のオペレータへの帰還を
一層効果的に行うことができる。

【００１６】請求項４項にあっては、さらに、前記マニ
ピュレータの作業状態を表示するモニタを備える如く構
成した。これによってマニピュレータの作業をオペレー
タの手元で作業しているように認識させることができ、
作業性および操作性をさらに向上させることができる。
尚、モニタは望ましくは、マスターアームの間に位置さ
せる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に即してこの発明
の実施の形態を説明する。

【００１８】図１はこの発明に係る双腕型マニピュレー
タ操縦装置の全体を模式的に示す概略図である。

【００１９】図１において、双腕型マニピュレータ操縦
装置１０は基台１２上に支持されており、基台１２は作
業床面に設置される。基台１２には複数個、実施の形態
の場合には左右２個からなる、双腕型のマスターアーム
１４ａ，１４ｂが支持される。操縦装置１０は、信号線
１６あるいは無線を介してマニピュレータ（スレイブア
ームあるいはロボットアーム）に接続される。

【００２０】この実施の形態においてマニピュレータは
図２に示す如く、２足歩行型の脚式移動ロボット１００
からなる。ロボットは２本の、脚部１０２、アーム１０
４、ハンド１０６を備える（図示の都合上、右側のもの
のみ示す）。脚部１０２およびアーム１０４は複数個の
リンク機構からなり、各関節には駆動用の電動モータが
設けられる。

【００２１】ロボット１００の基体内に収容された、マ
イクロコンピュータからなる制御ユニット１１０は、種
々の外界センサ（図示せず）の出力を入力して脚部１０
２、アーム１０４、ハンド１０６などの位置・姿勢を決
定し、それに応じて指令値を算出して各関節モータを駆
動する。

【００２２】より具体的には、アーム１０４とハンド１
０６の間に６軸力センサ１１２が設けられ、作業対象１
１４からハンド１０６を介してロボット１００に作用す
る反力に比例した信号を出力すると共に、脚部１０２、
アーム１０４、ハンド１０６の各関節にはロータリエン
コーダ（図示せず）が設けられ、関節角度に応じた信号
を出力する。また、足首付近にも６軸力センサ１１６が
設けられ、ロボット１００に作用する接地荷重（床反
力）に比例した信号を出力する。

【００２３】制御ユニット１１０は、それら検出信号お
よびマニピュレータ操縦装置１０からの出力信号に基づ
いて脚部１０２、アーム１０４、ハンド１０６の関節モ
ータの指令値を算出し、駆動回路（図示せず）を介して
各関節モータを駆動する。

【００２４】オペレータは、マスターアーム１４を操作
することによって、ロボット１００のアーム１０４、ハ
ンド１０６などの位置および／または姿勢を指定するこ
とができる。ロボット１００の上方には、ＣＣＤカメラ
１２０が設置され、ロボット１００の作業状態を撮像す
る。

【００２５】図１の説明に戻ると、基台１２の前面の作
業床面にはオペレータ操作域１８が設けられ、対向式マ
スターアームを構成する。また、基台１２上には、オペ
レータ操作域１８（操縦位置）の正面前方で、マスター
アーム１４と干渉しない位置に、モニタ２０が設けら
れ、前記したＣＣＤカメラ１２０の撮像信号を入力、処
理する映像処理回路の出力に従ってロボット１００の作
業状態を表示する。

【００２６】図３に示すように、マスターアーム１４
ａ，１４ｂはそれぞれ、前記基台１２に重力方向に移動
自在に取り付けられてオペレータ操縦位置前方に対向配
置された上下リンク２２ａ，２２ｂ（以下「第１リン
ク」という）と、前記上下リンクに連結され、前記重力
方向に直交する水平面内を移動する水平リンク２３ａ，
２３ｂと、前記水平リンクの先端に連結されたエンドエ
フェクタとから構成される。

【００２７】水平リンク２３ａ，２３ｂは、前記第１リ
ンク（上下リンク）２２ａ，２２ｂに関節を介して連結
され、前記重力方向に直交する水平方向に移動自在な第
２リンク２４ａ，２４ｂと、前記第２リンク２４ａ，２
４ｂに関節を介して連結され、同様に水平方向に移動自
在な第３リンク２６ａ，２６ｂと、前記第３リンク２６
ａ，２６ｂに関節を介して連結される第４リンク２８
ａ，２８ｂと、前記第４リンク２８ａ，２８ｂに関節を
介して連結される第５リンク３０ａ，３０ｂと、前記第
５リンク３０ａ，３０ｂに関節を介して連結される第６
リンク３２ａ，３２ｂとからなる。

【００２８】マスターアーム１４ａ，１４ｂは、このよ
うな水平多関節型のリンク機構からなる。第６リンク３
２ａ，３３ｂの先端には６軸力センサ３４ａ，３４ｂが
取り付けられると共に、その６軸力センサ３４ａ，３４
ｂには、前記したエンドエフェクタとしてグリッパ３６
ａ，３６ｂが連結される。

【００２９】以下、このリンク機構を詳細に説明する。

【００３０】図４は図３のIV−IV線断面図、図５はＶ−
Ｖ線断面図、図６は図５の拡大上面断面図である。リン
ク機構は左右対象であるため、以下図３ないし図６では
一方のみ示すと共に、符号ａ，ｂの付記を省略して説明
する。尚、図５において、グリッパ（エンドエフェク
タ）３６は、直立させた姿勢で示す。

【００３１】図４において、符号４０は、第１リンク２
２の上下動機構を駆動するための第１の電動モータを、
符号４２は、ナット部４４およびネジ軸部４６からなる
ボールスクリュー（ボールネジ）機構を示す。

【００３２】第１の電動モータ４０は図示の如く基台１
０に固定（支持）されると共に、ギヤ４８を介してボー
ルスクリュー機構４２のネジ軸部４６に係合され、ネジ
軸部４６は電動モータ４０の出力により駆動（回転）さ
せられる。一方、ナット部４４は第１リンク２２に連結
されており、電動モータ４０の出力（回転）はギヤ４８
を介してボールスクリュー機構４２に伝達され、ナット
部の直進運動に変換されて第１リンク２２を重力（Ｚ
軸）方向に上下動させる。

【００３３】尚、第１の電動モータ４０にはロータリエ
ンコーダ５０が設けられ、第１の電動モータ４０の回転
角度に応じた信号を出力する。

【００３４】第１リンク２２は上方において第１のハー
モニック減速機５４の一方に接続されると共に、その他
方には第２リンク２４が連結される。第１のハーモニッ
ク減速機５４は第２の電動モータ５６に接続され、その
出力を減速（増力）して第１リンク２２に対して第２リ
ンク２４を重力方向に直交する水平面（Ｘ−Ｙ平面）内
において重力軸（Ｚ軸）回りに回転（移動）させる。
尚、符号５８は、ロータリエンコーダを示す。

【００３５】第１のハーモニック減速機５４の付近には
第３の電動モータ６２が設けられ、その出力はベルト６
４を介して、図５および図６に示す如く、第２のハーモ
ニック減速機６６に入力される。第２のハーモニック減
速機６６の一方は第２リンク２４に固定されると共に、
その他方は第３リンク２６に固定される。

【００３６】第２のハーモニック減速機６６を介して第
３の電動モータ６２の出力は減速（増力）され、第３リ
ンク２６を第２リンク２４に対して重力軸（Ｚ軸）回り
に水平面（Ｘ−Ｙ平面）内において相対変位させる。
尚、符号６８は、ロータリエンコーダを示す。

【００３７】第３リンク２６は第３のハーモニック減速
機７０の一方に固定されると共に、その他方には第４リ
ンク２８が固定される。第３リンク２６内には第４の電
動モータ７２が収容され、その出力はギヤ７３およびベ
ルト７４を介して第３のハーモニック減速機７０に伝達
されて減速（増力）され、第４リンク２８を第３リンク
２６に対して重力軸（Ｚ軸）回りに水平面（Ｘ−Ｙ平
面）内において相対変位させる。符号７６は、ロータリ
エンコーダを示す。

【００３８】第４リンク２８は第４のハーモニック減速
機７８の一方に固定されると共に、その他方には第５リ
ンク３０が固定される。第４リンク２８内には第５の電
動モータ８０が収容され、その出力は第４のハーモニッ
ク減速機７８に伝達されて減速（増力）され、第５リン
ク３０を第４リンク２８に対して水平軸（Ｘ軸またはＹ
軸）回りに回転させる。符号８２は、ロータリエンコー
ダを示す。

【００３９】第５リンク３０は第５のハーモニック減速
機８４の一方に固定されると共に、その他方には第６リ
ンク３２が固定される。第５リンク３０内に収容された
第６の電動モータ８６の出力は第５のハーモニック減速
機８４に伝達されて減速（増力）され、第６リンク３２
を第５リンク３０に対し、図５に矢印Ａで示す如く、前
記水平軸に直交する水平軸（Ｙ軸またはＸ軸）回りに回
転させる。符号８７は、ロータリエンコーダを示す。

【００４０】このように、第５リンク３０および第６リ
ンク３２は、第４リンク２８に対してＸとＹ軸回りに回
転する２自由度を与えられる。第６リンク３２は、６軸
力センサ３４を介して、グリッパ（エンドエフェクタ）
３６に取り付けられる。

【００４１】６軸力センサ３４は、グリッパ３６を介し
てマスターアーム１４に印加される力（トルク）、即
ち、オペレータの操作力（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の力成分とそ
の方向回りのモーメント成分）に応じた信号を出力す
る。さらに、前記したロータリエンコーダ５０なども各
電動モータの回転角度に応じた信号を出力する。

【００４２】グリッパ３６には、開閉用のレバー８８、
作業対象物の把持、開放用のスイッチ９０、および、ス
イッチ９０の作動状態を示すインジケータ９２が設けら
れる。尚、理解の便宜のため、図５では、グリッパ３６
を直立させた状態を示す。操作時、オペレータは、この
ようにグリッパ３６を直立させて使用する。

【００４３】前記したセンサ出力は、マイクロコンピュ
ータからなる制御ユニット９４に送られる。制御ユニッ
ト９４は、検出値からマニピュレータ（ロボット）１０
０の各関節の位置、姿勢および駆動速度を算出し、マニ
ピュレータ（ロボット）１００側の制御ユニット１１０
に送出する。

【００４４】続いて、その制御ユニット９４の動作、即
ち、この発明に係る双腕型マニピュレータ操縦装置の動
作を説明する。

【００４５】図７はその動作を説明するブロック図であ
る。尚、図示の簡略化のため、右のマスターアーム１４
ａについてのみ示す。

【００４６】同図に従って説明すると、オペレータの操
作入力は、６軸力センサ３４で検出され、図示のフィー
ドバックループにおいて力計算ブロック２００で操作力
が算出され、それに基づいて力制御則計算ブロック２０
２で適宜な力制御則に基づいて入力操作力を軽減（パワ
ーアシスト）するようにトルク指令値が算出され、前記
したリンク機構の電動モータ４０などが駆動される。

【００４７】その関節変位はロータリエンコーダ５０な
どで検出され、運動学計算ブロック２０４で、マニピュ
レータ（ロボット）１００のアーム１０４，ハンド１０
６などの位置、姿勢が算出され、信号線１６を介してマ
ニピュレータ（ロボット）１００の制御ユニット１１０
に送られる。同時に、ヤコビアン計算ブロック２０６に
おいて関節を駆動する速度（関節角速度）も算出され、
制御ユニット１１０に送出される。

【００４８】マニピュレータ（ロボット）１００はそれ
に応じて動作し、その結果、作業対象物１１４から作用
された作業反力（対象物反力）を検出し、操縦装置側の
制御ユニット９４に送出する。その反力は、加減算点２
１０において操作力から減算され、その差が力制御則計
算ブロック２０２に入力され、入力値に基づいてトルク
指令値が算出される。

【００４９】より具体的には、ロボットアーム１０４が
外力の作用しない自由空間にある場合、オペレータ操作
力がそのままの値で力制御則計算ブロック２０２に入力
され、力制御則計算ブロック２０２は、適宜な制御則に
基づいて操作力が軽減するようにトルク指令値を算出す
る。それによってオペレータはマスターアームの重量、
慣性をほとんど感じることなく操作することができ。

【００５０】他方、作業反力が生じた場合、それに相当
するトルクをオペレータ操作力から減算した差が力制御
則計算ブロック２０２に入力され、その差に基づいて力
制御則計算ブロック２０２では適宜な制御則に従い、作
業反力と操作力が等しくなるように、あるいは対象物反
力の１／ｎに比例する反力が生じるようにトルク指令値
を算出する。

【００５１】それによってオペレータはロボットハンド
１０６に作用する作業反力と同等な、あるいはそれより
小さい操作力を受ける。このような力覚フィードバック
を行うことで、オペレータの作業性、操作性を向上させ
ることができる。尚、精密作業を行わせる場合などは、
作業反力を増幅させた操作力を生じさせても良い。

【００５２】尚、上記のオペレータに作用させる反力に
所定以上の力（例えば、１０[kg-m]) 以上のトルクを発
生させると、オペレータにとって操作し難く、危険であ
るため、力制御則計算ブロック２０２においてリミッタ
を設けてその値以上のトルクが発生しないようにしても
良い。

【００５３】図８は、マスターアーム１４の制御軸の構
成を示す説明図である。図示の如く、この発明に係る双
腕型マニピュレータ操縦装置においては、マスターアー
ム１４をそれぞれ、上下リンク（第１リンク）２２と、
上下リンクに連結された水平リンク２３（第２リンク２
４ないし第６の水平リンク３２）と、それに連結された
エンドエフェクタ（グリッパ）３６とから構成し、よっ
て水平リンクを重力方向において相互に独立して位置さ
せるようにしたので、対向式マスターアームを用いてオ
ペレータに作業反力を帰還させることを可能とすると共
に、関節リンクが干渉することが少ない。よって作業性
および操作性を向上させることができる。

【００５４】即ち、基台に支持される第１リンク２２を
直動リンクとし、第２リンク２４ないし第６リンク３２
を基本的に水平方向で移動する水平動リンク（水平リン
ク２３）としたので、特にマスターアーム１４を交差さ
せる操作を行う場合にも、左右マスターアーム１４ａ，
１４ｂのリンク２２ないし３２が互いに干渉することが
少なく、優れた操作性を実現することができる。

【００５５】また、万一、マスターアーム１４に暴走な
どの不慮の事態が生じても避難しやすく、また外装式に
みられるような装着するといった煩わしさがない。更に
操縦装置１０をコンパクトに構成することもできる。

【００５６】さらに、パワーアシスト機構を設けたこと
で、作業性の一層の向上を図ることができると共に、力
覚フィードバックを行うことで、作業反力のオペレータ
への帰還を一層効果的に行うことができる。

【００５７】また、オペレータ正面前方にはマニピュレ
ータ（ロボット）１００の作業状態を表示するモニタ２
０を備えたため、オペレータはマニピュレータ（ロボッ
ト）１００の作業を監視あるいは確認しながら操作する
ことができる。

【００５８】尚、マスターアームアーム１４を重力に逆
らって移動させるため、第１リンク２２を駆動する第１
の電動モータ４０は比較的大型で大パワーとなるが、基
台１２に組み込む構造としたことで、アーム部の大型化
を可能な限り回避した。

【００５９】さらに、第１リンク２２の上下動は第４リ
ンク２８などの姿勢算出に影響しないため、直交座標系
で第４リンク２８などの位置を算出するのが容易であ
る。従って、容易に、上下軸（２２）と、水平２軸（２
４，２６）で手先の位置を決定し、残りの３軸（２８，
３０，３２）で姿勢を決定することができる。

【００６０】上記の如く、この実施の形態にあっては、
基台１２に支持された複数個（２個）のマスターアーム
１４ａ，１４ｂを操作することによって、マニピュレー
タ（ロボット）１００の位置および／または姿勢を指定
するようにした双腕型マニピュレータ操縦装置１０にお
いて、前記複数個のマスターアームをそれぞれ、前記基
台に重力方向に移動自在に取り付けられてオペレータ操
縦位置前方に対向配置された上下リンク（第１リンク２
２）と、前記上下リンクに連結され、前記重力方向に直
交する水平面内を移動する水平リンク２３（第２リンク
２４ないし第６リンク３２）と、前記水平リンクの先端
に連結されたエンドエフェクタ（グリッパ）３６とから
構成し、よって前記水平リンクを前記重力方向において
相互に独立して位置させる如く構成した。

【００６１】さらに、前記マスターアームを駆動するア
クチュエータ（電動モータ４０，５６，６２，７２，８
０，８６、ハーモニック減速機５４，６６，７０，７
８，８４）、前記マスターアームに印加されたオペレー
タの操作力を検出するオペレータ操作力検出手段（６軸
力センサ３４）、および前記検出された操作力が減少す
るように、前記検出された操作力に応じて前記アクチュ
エータに与える操作量（トルク指令）を所定の制御則に
基づいて算出する操作量算出手段（制御ユニット９４、
力制御則計算部２０２）を備え、よってオペレータの操
作力をアシストする如く構成した。

【００６２】さらに、前記マニピュレータが作業対象か
ら受ける反力を検出する作業反力検出手段（６軸力セン
サ１１２）を備えると共に、前記操作量算出手段（制御
ユニット９４、力制御則計算部２０２）は、前記検出さ
れた操作力および前記検出された反力に応じて前記アク
チュエータに与える操作量（トルク指令）を算出する如
く構成した。

【００６３】さらに、前記マニピュレータの作業状態を
表示するモニタ２０を備える如く構成した。

【００６４】尚、上記の実施の形態においては、マニピ
ュレータ（スレイブ）として脚式移動ロボットのアーム
を例にとったが、この発明はそれに限られるものではな
く、スレイブ側の装置はどのようなものを使用しても良
い。

【００６５】

【発明の効果】請求項１項にあっては、対向式マスター
アームを用いてオペレータに作業反力を帰還させること
を可能とすると共に、リンク機構が干渉することがな
い。従って、作業性および操作性を向上させることがで
きる。

【００６６】請求項２項にあっては、作業性および操作
性の一層の向上を図ることができる。

【００６７】請求項３項にあっては、作業反力のオペレ
ータへの帰還を一層効果的に行うことができる。

【００６８】請求項４項にあっては、マニピュレータの
作業をオペレータに認識させて作業性および操作性をさ
らに向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る双腕型マニピュレータ操縦装置
を全体的に示す概略図である。

【図２】図１の装置に接続されるマニピュレータ（ロボ
ット）を全体的に示す概略図である。

【図３】図１の装置の上面図である。

【図４】図３のIV−IV線断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】図５の拡大上面断面図である。

【図７】図１の装置の動作を示すブロック図である。

【図８】図１の装置のマスターアームの制御軸の構成を
示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 双腕型マニピュレータ操縦装置 １２ 基台 １４ａ，１４ｂ マスターアーム ２０ モニタ ２２ 上下リンク（第１リンク） ２３ 水平リンク ２４ 第２リンク（水平リンク） ２６ 第３リンク（水平リンク） ２８ 第４リンク（水平リンク） ３０ 第５リンク（水平リンク） ３２ 第６リンク（水平リンク） ３４ ６軸力センサ（オペレータ操作力検出手段） ３６ エンドエフェクタ（グリッパ） ４０，５６，６２，７２，８０，８６ 電動モータ（ア
クチュエータ） ５４，６６，７０，７８，８４ ハーモニック減速機
（アクチュエータ） ９４ 制御ユニット（操作量算出手段） １００ マニピュレータ（ロボット） １１０ 制御ユニット １１２ ６軸力センサ（作業反力検出手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台に支持された複数個のマスターアー
   ムを操作することによって、マニピュレータの位置およ
   び／または姿勢を指定するようにした双腕型マニピュレ
   ータ操縦装置において、前記複数個のマスターアームを
   それぞれ、前記基台に重力方向に移動自在に取り付けら
   れてオペレータ操縦位置前方に対向配置された上下リン
   クと、前記上下リンクに連結され、前記重力方向に直交
   する水平面内を移動する水平リンクと、前記水平リンク
   の先端に連結されたエンドエフェクタとから構成し、よ
   って前記水平リンクを前記重力方向において相互に独立
   して位置させるようにしたことを特徴とする双腕型マニ
   ピュレータ操縦装置。
2. 【請求項２】 さらに、 ａ．前記マスターアームを駆動するアクチュエータ、 ｂ．前記マスターアームに印加されたオペレータの操作
   力を検出するオペレータ操作力検出手段、および ｃ．前記検出された操作力が減少するように、前記検出
   された操作力に応じて前記アクチュエータに与える操作
   量を所定の制御則に基づいて算出する操作量算出手段、
   を備え、よってオペレータの操作力をアシストするよう
   に構成したことを特徴とする請求項１項記載の双腕型マ
   ニピュレータ操縦装置。
3. 【請求項３】 さらに、 ｄ．前記マニピュレータが作業対象から受ける反力を検
   出する作業反力検出手段、を備えると共に、前記操作量
   算出手段は、前記検出された操作力および前記検出され
   た反力に応じて前記アクチュエータに与える操作量を算
   出することを特徴とする請求項２項記載の双腕型マニピ
   ュレータ操縦装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記マニピュレータの作業状態
   を表示するモニタを備えることを特徴とする請求項１項
   ないし３項のいずれかに記載の双腕型マニピュレータ操
   縦装置。