JPH1190872A - Remote control device - Google Patents

Remote control device

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JPH1190872A
JPH1190872A JP24692297A JP24692297A JPH1190872A JP H1190872 A JPH1190872 A JP H1190872A JP 24692297 A JP24692297 A JP 24692297A JP 24692297 A JP24692297 A JP 24692297A JP H1190872 A JPH1190872 A JP H1190872A
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remote control
work mode
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Tetsuo Kamitoku
徹雄 神徳
Takafumi Matsumaru
隆文 松丸
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Toshiba Corp
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve operability by transforming the type or content of the transmission data with a transmission data transforming means in response to a work mode judged by a work mode judging means. SOLUTION: The slave side controller 16 of a remote control device has a work mode judging function judging the work mode being presently executed by a slave arm 2 and a data transforming function and transforms the type or content of user data 10 in response to the judged result. For the judgment of the work mode, a threshold value is set for the size of the positional drift quantity between the target position of a master arm 6 and the observed position of the slave arm 2, for example. If the size is the threshold value or below, the movement is judged as a space shift. If the size exceeds the threshold value, the movement is judged as a restrained motion. When the work mode is judged as the restrained motion work, a standard user data structure is used. When the work mode is judged as the space shift work, a user data structure suppressing the number of effective digits of control/ observation data and increasing the ratio of image data that much is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、作業環境に配置さ
れたスレーブ・アーム等の作業実行装置を操縦環境に配
置されたマスター・アーム等の操縦装置で遠隔操作する
遠隔操作装置に係り、特に操縦環境と作業環境との間の
データ伝送に通常の電話回線網の使用を可能とし、応用
範囲の拡大を図れるようにした遠隔操作装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a remote control device for remotely controlling a work execution device such as a slave arm disposed in a work environment by a control device such as a master arm disposed in a control environment. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a remote control device which enables the use of a normal telephone line network for data transmission between a control environment and a work environment, and can expand the range of application.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報通信網の拡大とコンピューター・ネ
ットワーク技術の発達は、マルチメディア技術の進展に
大きな影響を与えているだけではなく、ロボットの遠隔
操作にも新たな可能性を与えつつある。
2. Description of the Related Art The expansion of information communication networks and the development of computer network technologies have not only greatly affected the progress of multimedia technologies, but are also giving new possibilities to remote control of robots.

【0003】たとえば、最近では、マスター・アームと
スレーブ・アームとを大容量光ファイバ通信ケーブル、
イサーネット、インターネットなどの通信回線を介して
接続することで、数km以上離れた場所に配置されてい
るスレーブ・アームを遠隔操作する試みもなされてい
る。
For example, recently, a master arm and a slave arm are connected to a large-capacity optical fiber communication cable,
Attempts have been made to remotely control a slave arm located at a distance of several km or more by connecting via a communication line such as Ethernet or the Internet.

【0004】このような技術が利用可能となれば、原子
力関連プラン卜や宇宙、海洋などのように人間が直接作
業するには危険な環境で作業するロボットはもとより、
商用回線を利用する遠隔操作システムを想定すること
で、人間の生活空間とその動作範囲が直接交わるいわゆ
る人間共存型ロボットにも応用でき、医療や福祉の分野
においても応用可能となる。
[0004] If such technology becomes available, robots working in environments that are dangerous for humans to work directly, such as nuclear power plants, space, and oceans, as well as robots,
By assuming a remote control system using a commercial line, the system can be applied to a so-called human coexistence robot in which a human living space and its operation range directly intersect, and can be applied to the field of medical care and welfare.

【0005】ところで、上述したマスター・アームとス
レーブ・アームとの間の信号授受に利用可能な通信回線
にはさまざまなものがある。
By the way, there are various communication lines which can be used for transmitting and receiving signals between the above-mentioned master arm and slave arm.

【0006】たとえば、次世代のネットワークとして期
待されている広帯域ISDN(Broadband ISDN:B-ISD
N)は、150Mbps以上の通信容量を持つので、通信に
よる時間遅れや通信容量の制限に関する問題は生じな
い。しかし、現時点では、このようなネットワークは普
及しておらず、ネットワークの広域性という利点を生か
すことができない。
For example, Broadband ISDN (B-ISD) expected as a next-generation network
Since N) has a communication capacity of 150 Mbps or more, there is no problem with time delay due to communication or limitation of communication capacity. However, at present, such networks are not widespread, and cannot take advantage of the wide area of the networks.

【0007】コンピューター・ネットワークとして最も
一般的になったインターネットは、ワールド・ワイド・
ウェブ(World Wide Web :WWW )とブラウザ(Brow
ser)のインターフェースを利用することで、遠隔操作
においても、直感的で容易に操作できるインターフェー
スを実現できる。しかし、インターネットでは、情報の
消失や通信速度の不安定さなどが問題となる。
[0007] The Internet, which has become the most popular computer network, is the World Wide Network.
Web (World Wide Web: WWW) and Browser (Brow)
By using the ser) interface, an intuitive and easily operable interface can be realized even in remote operation. However, in the Internet, there are problems such as loss of information and instability of communication speed.

【0008】一方、ISDN(サービス統合ディジタル
通信網:Integrated Services Digital Network )
は、マルチメディアを含めた多目的の情報伝達手段とし
て普及しつつある。
On the other hand, ISDN (Integrated Services Digital Network)
Is spreading as a multipurpose information transmission means including multimedia.

【0009】しかし、このISDNは、一次群速度イン
ターフェースについては1.5Mbps程度の通信容量を持
つものの光ファイバーケーブルを敷設する必要があるば
かりか、通信料金が割高であるなどの問題がある。
[0009] However, the ISDN has a communication capacity of about 1.5 Mbps for the primary group speed interface, but has problems such as the necessity of laying an optical fiber cable and a high communication fee.

【0010】このようなことから、通信コストの安価な
既存の電話網設備(電話用ペア導線)を遠隔操作装置の
信号伝送路として利用できれば、極めて都合がよい。
[0010] From the above, it would be very convenient if existing telephone network equipment (telephone pair conductor) having low communication cost could be used as a signal transmission path of a remote control device.

【0011】しかし、既存の電話網は128kbps以下の
通信容量しかない。このため、操作性を低下させること
なく、上述した低通信容量を克服できる遠隔操作技術の
出現が望まれているのが実情である。
However, the existing telephone network has a communication capacity of 128 kbps or less. For this reason, the reality is that the appearance of a remote control technique capable of overcoming the low communication capacity described above without lowering the operability is desired.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、遠隔操作
を行うための信号伝送路としてどのような通信回線を用
いても通信容量が制限され、操作性の低下を招くおそれ
がある。
As described above, even if any communication line is used as a signal transmission line for remote control, the communication capacity is limited, and there is a possibility that operability may be reduced.

【0013】そこで本発明は、制限された通信容量の条
件下で、マスター・アームなどの操縦装置を使ってスレ
ーブ・アームなどの作業実行装置を安定に、かつ操作性
よく遠隔操作できる遠隔操作装置を提供することを目的
としている。
Accordingly, the present invention provides a remote control device capable of stably and remotely controlling a work execution device such as a slave arm using a control device such as a master arm under the condition of a limited communication capacity. It is intended to provide.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る遠隔操作装置は、作業環境に配置され
て作業を実行する作業実行装置と、操縦環境に配置され
て前記作業実行装置を遠隔操作する操縦装置と、前記作
業環境に配置されて前記作業実行装置の作業状態を画像
として捉える画像取得装置と、前記操縦環境に配置され
て前記画像取得装置が取得した画像を提示する画像提示
装置と、前記作業実行装置及び画像取得装置と前記操縦
装置及び画像提示装置との間に設けられて上記作業実行
装置の操縦に必要な制御・観測情報と上記画像提示装置
への画像提示に必要な画像情報とを伝送するデータ伝送
装置と、前記作業実行装置が実行している作業形態を判
定する作業形態判定手段と、この作業形態判定手段で判
定された作業形態に応じて前記データ伝送装置を介して
伝送するデータの形式又は内容を変形させる伝送データ
変形手段とを備えている。
In order to achieve the above object, a remote control device according to the present invention is provided with a work execution device arranged in a work environment to execute work, and a remote control device arranged in a control environment to execute the work. A control device for remotely controlling the device, an image acquisition device arranged in the work environment to capture a work state of the work execution device as an image, and an image arranged in the control environment and acquired by the image acquisition device. An image presenting device, control / observation information necessary for steering the work executing device, and image presentation to the image presenting device, which is provided between the work executing device and the image acquiring device and the steering device and the image presenting device. A data transmission device for transmitting image information necessary for the operation, a work mode determination unit for determining a work mode executed by the work execution device, and a work mode determined by the work mode determination unit In response and a transmission data deforming means for deforming the format or content of the data to be transmitted via the data transmission device.

【0015】なお、前記作業形態判定手段は、前記作業
実行装置の位置・姿勢データと前記操縦装置の位置・姿
勢データとの間のずれ量が所定値以下のときには空間移
動の作業形態であると判定し、所定値より大きいときに
は拘束運動の作業形態であると判定するものでもよい
し、また前記作業実行装置における先端の力・モーメン
トデータが所定値以下のときには空間移動の作業形態で
あると判定し、所定値より大きいときには拘束運動の作
業形態であると判定するものでもよい。
The work form determining means determines that the work form is a spatial movement work form when the deviation between the position / posture data of the work execution device and the position / posture data of the control device is equal to or less than a predetermined value. It is also possible to determine that it is the work form of the constrained motion when it is larger than a predetermined value, or to determine that it is the work form of spatial movement when the force / moment data at the tip of the work execution device is less than a predetermined value. However, when the value is larger than the predetermined value, it may be determined that the operation mode is the work mode of the restricted motion.

【0016】また、前記伝送データ変形手段は、前記作
業形態判定手段で判定された作業形態に応じて、一度に
送受信するデータ中に占める前記制御・観測情報の領域
の大きさと前記画像情報のための領域の大きさとを変え
るものでもよいし、前記作業形態判定手段で判定された
作業形態に応じて、一度に送受信するデータ全体の大き
さを変えて前記画像情報のための領域の大きさを変える
ものでもよい。
Further, the transmission data transforming means is adapted to determine the size of the control / observation information area and the image information occupied in the data transmitted / received at one time in accordance with the work mode determined by the work mode determination means. The size of the area for the image information may be changed by changing the size of the entire data to be transmitted and received at one time according to the work mode determined by the work mode determination unit. It may change.

【0017】さらに、前記伝送データ変形手段は、前記
作業形態判定手段で判定された作業形態に応じて、一度
に送受信するデータ中の前記制御・観測情報の項目を選
択することにより、前記画像情報のための領域の大きさ
を変えるものでもよい。
Further, the transmission data transforming means selects the control / observation information item in the data transmitted / received at one time according to the work mode determined by the work mode determination means, thereby obtaining the image information. The size of the area for the image may be changed.

【0018】さらにまた、前記伝送データ変形手段は、
前記作業形態判定手段で判定された作業形態に応じて、
前記画像取得装置が取得した画像のサイズを変えること
で、1枚の画像のための画像データの大きさを変えるも
のでもよいし、また前記作業形態判定手段で判定された
作業形態に応じて、前記画像取得装置が取得した画像に
対するデータ圧縮率を変えることで、1枚の画像のため
の画像データの大きさを変えるものでもよい。
Further, the transmission data transforming means includes:
According to the work mode determined by the work mode determination means,
By changing the size of the image acquired by the image acquisition device, the size of the image data for one image may be changed, or according to the work mode determined by the work mode determination unit, The size of the image data for one image may be changed by changing the data compression ratio for the image obtained by the image obtaining apparatus.

【0019】本発明に係る遠隔操作装置では、作業実行
装置が実行している作業形態を判定する作業形態判定手
段を設け、データ伝送装置を介して伝送するデータの形
式又は内容を作業形態判定手段で判定された作業形態に
応じて変形させる伝送データ変形手段を設けている。
In the remote operation device according to the present invention, there is provided a work mode determining means for determining the work mode being executed by the work execution apparatus, and the form or content of the data transmitted through the data transmission device is determined. There is provided transmission data deforming means for deforming according to the work mode determined in (1).

【0020】作業実行装置が行う作業形態は幾つかに分
けられる。本発明では、一例として、空間移動と拘束運
動とに分けている。
The form of work performed by the work execution device can be divided into several forms. In the present invention, for example, space movement and restraint movement are divided.

【0021】空間移動とは、3次元自由空間内である軌
道に沿って物体を運搬することを指す。この空間移動作
業を実行する場合、作業実行装置の先端の運動精度はそ
れほど要求されない。すなわち、この空間移動作業の場
合には、作業実行装置の先端運動情報より、運搬物体が
現在どこを移動しているかの画像情報が必要となる。し
たがって、この空間移動作業時に、良好な操作性を実現
するには、作業実行装置と操縦装置との間の制御・観測
周期は長くてもよいが、画像更新周期を短くすることが
重要となる。
Spatial movement refers to carrying an object along a trajectory in three-dimensional free space. When performing this spatial movement work, the movement accuracy of the tip of the work execution device is not so required. That is, in the case of this spatial movement work, image information of where the transported object is currently moving is required from the tip movement information of the work execution device. Therefore, in order to realize good operability during this space movement operation, the control / observation period between the operation execution device and the control device may be long, but it is important to shorten the image update period. .

【0022】一方、拘束運動とは、運搬物体が外的環境
により拘束されている状態を指す。このような状態の代
表的な例として、穴へ棒を挿入する作業やパズルの組立
などを挙げることができる。この拘束運動作業において
は、物体と外的環境の間に作用する相互力を制御する必
要がある。すなわち、作業実行装置によって運搬される
物体と外的環境との相互力を操縦装置を操る操作者に臨
場感を持って伝達することが必要となる。したがって、
この拘束運動作業時に、良好な操作性を実現するには、
画像更新周期は長くてもよいが、作業実行装置と操縦装
置の間の制御・観測周期を短くすることが重要となる。
On the other hand, the restraining movement refers to a state in which the transported object is restrained by an external environment. Typical examples of such a state include an operation of inserting a rod into a hole and assembly of a puzzle. In this restraint work, it is necessary to control the mutual forces acting between the object and the external environment. That is, it is necessary to transmit the mutual force between the object carried by the work execution device and the external environment to the operator who operates the control device with a sense of realism. Therefore,
To achieve good operability during this restraint work,
The image update cycle may be long, but it is important to shorten the control / observation cycle between the work execution device and the control device.

【0023】このような観点から、本発明に係る遠隔操
作装置では、作業実行装置が実行している作業形態を判
定する作業形態判定手段を設け、この作業形態判定手段
の判定結果を伝送データ変形手段に導入し、この変形手
段でデータ伝送装置を介して伝送するデータの形式又は
内容をダイナミックに変化させることで、通信回線の限
られた通信容量を有効に利用しながら、安定で操作性の
良好な遠隔操作系を実現しているのである。
From such a viewpoint, the remote operation device according to the present invention is provided with a work mode determination means for determining the work mode being executed by the work execution apparatus, and the determination result of the work mode determination means is used to transform the transmission data. In this way, the form and contents of the data transmitted through the data transmission device are dynamically changed by this modification means, so that the limited communication capacity of the communication line can be effectively used, and the stable and operable A good remote control system has been realized.

【0024】ここで、作業環境と操縦環境との間で送受
信するデータ(以下、ユーザー・データと称す)の形式
や内容を変化させるということは、制御・観測周期と画
像更新周期とを調整していることを意味している。
Here, changing the format and contents of data (hereinafter, referred to as user data) transmitted and received between the work environment and the control environment means adjusting the control / observation cycle and the image update cycle. That means.

【0025】画像更新周期を短くするとき、具体的には
以下の方法の何れかが採用される。 (1) 制御・観測情報の有効数字の桁数を抑えることで、
一度に送受信するユーザー・データ中の画像情報のため
の領域を大きくする。
When shortening the image update cycle, one of the following methods is specifically adopted. (1) By reducing the number of significant figures for control and observation information,
The area for image information in user data transmitted and received at a time is increased.

【0026】(2) ユーザー・データ全体のサイズを大き
くすることで、一度に送受信するユーザー・データ中の
画像情報のための領域を大きくする。
(2) By increasing the size of the entire user data, the area for image information in the user data transmitted and received at one time is increased.

【0027】(3) 制御・観測情報を複数に分割し、ユー
ザー・データを複数回数送受信して1制御周期とするこ
とで、一度に送受信するユーザー・データ中の画像情報
のための領域を大きくする。
(3) The control / observation information is divided into a plurality of pieces, and user data is transmitted and received a plurality of times to make one control cycle, so that an area for image information in the user data transmitted and received at one time is increased. I do.

【0028】(4) 画像取得装置で得られる画像1枚のビ
デオサイズを小さくすることで、送受信する画像データ
のサイズを小さくする。
(4) By reducing the video size of one image obtained by the image acquisition device, the size of image data to be transmitted and received is reduced.

【0029】(5) 画像取得装置で得られる画像1枚分の
画像圧縮率を上げることで、送受信する画像データのサ
イズを小さくする。
(5) The size of image data to be transmitted and received is reduced by increasing the image compression ratio for one image obtained by the image acquisition device.

【0030】また、作業実行装置の作業形態の判定は、
操縦装置を操る操作者の動作や作業実行装置の挙動より
認識している。
The work mode of the work execution device is determined by
It is recognized from the operation of the operator who operates the control device and the behavior of the work execution device.

【0031】具体的には、たとえば、以下の方法の何れ
かが採用される。
Specifically, for example, one of the following methods is adopted.

【0032】(1) 操縦装置の目標位置と作業実行装置の
観測位置との間の位置ずれ量の大きさに閾値を設定し、
閾値以下のときには空間移動と判定し、閾値を超えてい
るときには拘束運動と判定する。
(1) A threshold value is set for the magnitude of the amount of displacement between the target position of the control device and the observation position of the work execution device,
If it is less than the threshold value, it is determined to be a spatial movement, and if it exceeds the threshold value, it is determined to be a restricted motion.

【0033】(2) 作業実行装置における先端の力・モー
メントデータが所定値以下のときには空間移動と判定
し、所定値より大きいときには拘束運動と判定する。
(2) When the force / moment data at the tip of the work execution device is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the movement is spatial, and when it is greater than the predetermined value, it is determined that the movement is restricted.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0035】図1には本発明の一実施形態に係る遠隔操
作装置の概念図が示されている。同図において、2点鎖
線1で囲まれた部分は作業環境を示している。この作業
環境1には、作業実行装置としてのスレーブ・アーム2
及びスレーブ・アーム2の作業状態を画像として捉える
画像取得装置としてのビデオカメラ3が配置されてい
る。また、作業環境1には、データ伝送装置を含み、ス
レーブ・アーム2をたとえば力帰還型で制御するのに必
要な制御データ及び観測データを入出力するとともにビ
デオカメラ3で得られた画像信号を処理するスレーブ側
制御装置4も配置されている。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a remote control device according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, a portion surrounded by a two-dot chain line 1 indicates a work environment. The work environment 1 includes a slave arm 2 as a work execution device.
A video camera 3 as an image acquisition device that captures the working state of the slave arm 2 as an image is provided. Further, the work environment 1 includes a data transmission device, inputs and outputs control data and observation data necessary for controlling the slave arm 2 by, for example, a force feedback type, and outputs an image signal obtained by the video camera 3. A slave controller 4 for processing is also arranged.

【0036】一方、図1において、2点鎖線5で囲まれ
た部分は作業環境1とは遠く離れた位置に設定された操
縦環境を示している。この操縦環境5には、スレーブ・
アーム2を操縦するための操縦装置としてのマスター・
アーム6及びビデオカメラ3で取得した画像を操縦者に
提示する画像提示装置としてのビデオモニタ7が配置さ
れている。また、操縦環境5には、データ伝送装置を含
み、スレーブ・アーム2を力帰還型で制御するのに必要
な制御データ及び観測データを入出力するとともにビデ
オモニタ7を制御するマスター側制御装置8が配置され
ている。
On the other hand, in FIG. 1, a portion surrounded by a two-dot chain line 5 indicates a control environment set at a position far away from the work environment 1. This operating environment 5 includes slaves
A master as a control device for controlling the arm 2
A video monitor 7 is provided as an image presenting device that presents images acquired by the arm 6 and the video camera 3 to the operator. The control environment 5 includes a data transmission device, a master control device 8 for inputting and outputting control data and observation data necessary for controlling the slave arm 2 by force feedback, and controlling the video monitor 7. Is arranged.

【0037】そして、スレーブ側制御装置4に内蔵され
たデータ伝送装置とマスター側制御装置8に内蔵された
データ伝送装置とは、既存の通信ネットワーク、この例
ではISDN(Integrated Services Digital Network)
9で接続されている。
The data transmission device built in the slave side control device 4 and the data transmission device built in the master side control device 8 correspond to an existing communication network, in this example, an ISDN (Integrated Services Digital Network).
9 is connected.

【0038】上記構成から判るように、この例に係る遠
隔操作装置は、ISDN9を信号伝送路として用い、ビ
デオモニタ7を見ながらマスター・アーム6を操作する
力帰還型のマスター・スレーブマニピュレータによって
構成されている。すなわち、マスター側では、マス夕ー
・アーム6の出力をスレーブ・アーム2の制御データ
(目標値)として与え、スレーブ・アーム2の観測デー
タ(現在値)およびビデオカメラ3の画像データを受け
取るようにしている。
As can be seen from the above configuration, the remote control device according to this example is constituted by a force feedback type master / slave manipulator that operates the master arm 6 while watching the video monitor 7 using the ISDN 9 as a signal transmission path. Have been. That is, on the master side, the output of the master arm 6 is given as control data (target value) of the slave arm 2, and the observation data (current value) of the slave arm 2 and the image data of the video camera 3 are received. I have to.

【0039】このとき、マスター側とスレーブ側との間
で送受信可能なデータ、つまりユーザー・データの大き
さは限られているので、この例では送受信するデータの
形式と内容とに工夫を施している。すなわち、制御・観
測データについては、常に最新情報を送受信することで
マスター・スレーブ操作に必要な制御周期を確保してい
る。また、画像データについては、ビデオカメラ3によ
って得られた画像を静止画とし、これをJPEG(Joint
Photographic Coding Experts Group) 形式で圧縮した
ものを画像データとする。そして、この画像データ1枚
分を複数に分割し、少しずつ送受信することで、たとえ
ば数秒毎にモニタ画像を更新するようにしている。
At this time, the size of the data that can be transmitted and received between the master side and the slave side, that is, the size of the user data is limited. In this example, the format and contents of the transmitted and received data are modified. I have. That is, as for the control / observation data, the latest information is always transmitted and received to secure the control cycle required for the master / slave operation. As for image data, an image obtained by the video camera 3 is defined as a still image, and this is referred to as a JPEG (Joint
Photographic Coding Experts Group) compressed image data. Then, the image data is divided into a plurality of pieces and transmitted and received little by little so that the monitor image is updated, for example, every few seconds.

【0040】図2にはスレーブ側制御装置4とマスター
側制御装置8との間で送受信するデータの内容が示され
ている。この例では、図3にも示すように、1つのユー
ザー・データ10に、制御・観測データ11と画像デー
タ12とを混在させ、それをマスター・スレーブ間で送
受信するようにしている。
FIG. 2 shows the contents of data transmitted and received between the slave controller 4 and the master controller 8. In this example, as shown in FIG. 3, the control / observation data 11 and the image data 12 are mixed in one user data 10, and transmitted and received between the master and the slave.

【0041】図4(a) 及び(b) には、標準的な仕様とみ
なすユーザー・データの一例が示されている。データの
大きさは100byteで、初めの80byteを制御・観測デ
ータのための領域として割り当て、終わりの20byteを
画像データのための領域として割り当てている。
FIGS. 4A and 4B show an example of user data regarded as a standard specification. The size of the data is 100 bytes. The first 80 bytes are allocated as an area for control / observation data, and the last 20 bytes are allocated as an area for image data.

【0042】ユーザー・データの内容は次のようなもの
である。すなわち、制御・観測データは、ID、S1、
S2、θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ7また
はID、S1、S2、Px、Py、Pz、Dx、Dy、
Dzからなり、それぞれの間はスペースで区切られてい
る。
The contents of the user data are as follows. That is, the control / observation data is ID, S1,
S2, θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6, θ7 or ID, S1, S2, Px, Py, Pz, Dx, Dy,
Dz, each of which is separated by a space.

【0043】IDはデータのヘッダで、ユーザー・デー
タに関する情報を表わす。具体的には1枚の画像データ
のための分割番号を示し、先頭は000、最後は99
9、その他は1枚の画像データを分割した何番目のデー
タであるかを示す。マスター側ではこのID情報を読み
取って、スレーブ側から送られてくる画像の先頭と最後
を検出してデータの再構成を行なう。整数をアスキー・
コードで記述し、大きさは3byteである。
The ID is a header of data and represents information on user data. Specifically, it indicates a division number for one image data, and the first is 000 and the last is 99.
9 and others indicate the number of data obtained by dividing one piece of image data. The master reads this ID information, detects the beginning and end of the image sent from the slave, and reconstructs the data. ASCII integer
Described in code, the size is 3 bytes.

【0044】S1は情報識別子(1) である。具体的に
は、制御・観測情報が指先情報であるか、関節情報であ
るか、位置情報であるか、速度情報であるか、力情報で
あるかなどを示している。整数をアスキー・コードで記
述し、大きさはlbyteである。S2は情報識別子(2) で
ある。具体的には、スレーブ・アームの先端グリッパの
開閉のための制御・観測情報を示している。整数をアス
キー・コードで記述し、大きさはlbyteである。
S1 is an information identifier (1). Specifically, it indicates whether the control / observation information is fingertip information, joint information, position information, speed information, force information, and the like. Integers are described in ASCII code and have a size of 1 byte. S2 is an information identifier (2). Specifically, it shows control / observation information for opening and closing the tip gripper of the slave arm. Integers are described in ASCII code and have a size of 1 byte.

【0045】θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ
7またはPx、Py、Pz、Dx、Dy、Dzは制御・
観測情報である。先端情報か関節情報かで、またそれが
位置情報か速度情報か力情報かで、7byteの浮動小数点
の7データ分を確保している。アスキー・コードで記述
し、各数値の間はスペースで区切られている。大きさは
56byteである。
Θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6, θ
7 or Px, Py, Pz, Dx, Dy, Dz
Observation information. Depending on whether the information is the tip information or the joint information, and whether the information is the position information, the speed information, or the force information, seven bytes of floating-point data of seven bytes are secured. It is written in ASCII code, and each value is separated by a space. The size is 56 bytes.

【0046】画像データは、スレーブ側においてJPE
G形式で圧縮された1枚分の画像データのうちのユーザ
ー・データ内の画像データのための領域で分割したデー
タ分である。マスター側ではこれらを集めて再構成し、
伸長して画像としてビデオモニタ7に表示する。
The image data is transmitted to the slave side by JPE
It is the data amount divided by the area for the image data in the user data in the image data of one sheet compressed in the G format. The master collects these and reconstructs them,
The image is expanded and displayed on the video monitor 7 as an image.

【0047】100byteのユーザー・データは、ISD
Nを介して、たとえば茨城県筑波市と神奈川県川崎市と
の間を約92ミリ秒で往復できる。すなわち、マスター
・スレーブ間で約11Hzの制御周期を確保できること
になる。一方、画像については、今、1枚の画像を表示
するための画像データが4000byteであるとすると、
ユーザー・データが1往復する毎に20byteずつ送受信
するので、200回の送受信、すなわち、約18ミリ秒
毎にビデオモニタ7に表示される画像が更新される。
The 100-byte user data is ISD
Through N, for example, a round trip can be made between Tsukuba City, Ibaraki Prefecture and Kawasaki City, Kanagawa Prefecture in about 92 milliseconds. That is, a control cycle of about 11 Hz can be secured between the master and the slave. On the other hand, as for an image, if image data for displaying one image is 4000 bytes,
Since the user data is transmitted and received by 20 bytes each time it makes one round trip, the image displayed on the video monitor 7 is updated every 200 times, that is, about every 18 milliseconds.

【0048】ところで、マスター・アーム6に追従させ
てスレーブ・アーム2に所定の作業を行わせる場合、ス
レーブ・アーム2が行う作業形態は幾つかに分けられ
る。たとえば、図5に示すように、穴14に棒15を挿
入する作業をスレーブ・アーム2で行わせる場合を例に
とると、図5(a) に示すように3次元自由空間内である
軌道に沿って物体を目標位置の近傍まで運搬する作業
や、図5(c) に示すように単に目標位置から離れる作業
は、空間移動作業と呼ぶことができる。
By the way, when the slave arm 2 is caused to perform a predetermined operation by following the master arm 6, the operation form performed by the slave arm 2 can be divided into several types. For example, as shown in FIG. 5, when the operation of inserting the rod 15 into the hole 14 is performed by the slave arm 2 as shown in FIG. 5, a track in a three-dimensional free space as shown in FIG. The operation of transporting an object along the line to the vicinity of the target position or the operation of simply moving away from the target position as shown in FIG.

【0049】この空間移動作業の場合は、スレーブ・ア
ーム2の先端の運動精度はそれほど要求されず、むしろ
運搬物体やアーム先端が現在どこを移動しているかを知
るために画像情報が重要となる。つまり、この空間移動
作業において、良好な操作性を実現するには、マスター
・スレーブ間の制御・観測周期は長くてもよいが、画像
更新周期を短くすることが好ましい。これを一定のユー
ザー・データ長条件で実現するには、ユーザー・データ
長に占める画像データ領域の割合を大きくすればよいこ
とになる。
In the case of this spatial movement operation, the movement accuracy of the tip of the slave arm 2 is not so required, but rather, the image information is important to know where the carrying object or the arm tip is currently moving. . In other words, in order to realize good operability in this spatial movement operation, the control / observation period between the master and the slave may be long, but it is preferable to shorten the image update period. To achieve this under a constant user data length condition, the ratio of the image data area to the user data length should be increased.

【0050】一方、図5(b) に示すように、スレーブ・
アーム2で棒15を穴14に挿入している作業は、運搬
物体、つまり棒15が外的環境により拘束されているの
で、拘束運動作業と呼ぶことができる。
On the other hand, as shown in FIG.
The operation of inserting the rod 15 into the hole 14 by the arm 2 can be referred to as a constrained exercise operation because the object to be conveyed, that is, the rod 15 is constrained by the external environment.

【0051】このような拘束運動作業においては、物体
と外的環境の間に作用する相互力を制御する必要があ
る。すなわち、この拘束運動作業において、良好な操作
性を実現するには、スレーブ・アーム2によって運搬さ
れる物体と外的環境との相互力をマスター・アーム6を
操る操作者に臨場感を持って伝達することが重要とな
る。
In such a restraining motion work, it is necessary to control a mutual force acting between the object and the external environment. In other words, in order to realize good operability in this restraining exercise work, the mutual force between the object carried by the slave arm 2 and the external environment is given to the operator who operates the master arm 6 with a sense of realism. Communication is important.

【0052】したがって、この拘束運動作業時には、画
像更新周期は長くても、マスター・スレーブ間の制御・
観測周期を短くすることが好ましい。これを一定のユー
ザー・データ長条件で実現するには、ユーザー・データ
長に占める制御・観測データ領域の割合を大きくすれば
よいことになる。
Therefore, during the restraining exercise work, even if the image update cycle is long, the control
It is preferable to shorten the observation period. In order to achieve this under a constant user data length condition, the ratio of the control / observation data area to the user data length should be increased.

【0053】このような観点から、この例に係る遠隔操
作装置では、図2(a) に示されるスレーブ側の制御器1
6に現在、スレーブ・アーム2が実行している作業形態
を判定する作業形態判定機能及びデータ変形機能を持た
せ、判定結果に応じてユーザー・データ10の形式又は
内容を変化させている。
From this point of view, in the remote control device according to this example, the controller 1 on the slave side shown in FIG.
6 has a work form determination function and a data transformation function for determining the work form currently being executed by the slave arm 2, and changes the format or content of the user data 10 according to the determination result.

【0054】作業形態の判定は、たとえばマスター・ア
ーム6の目標位置とスレーブ・アーム2の観測位置との
間の位置ずれ量の大きさに閾値を設定し、閾値以下のと
きには空間移動と判定し、閾値を超えているときには拘
束運動と判定している。また別の判定方法として、スレ
ーブ・アーム2における先端の力・モーメントデータが
所定値以下のときには空間移動と判定し、所定値より大
きいときには拘束運動と判定する方法を採用することも
できる。
For the determination of the work mode, for example, a threshold value is set for the amount of displacement between the target position of the master arm 6 and the observation position of the slave arm 2. When the threshold value is exceeded, it is determined that the exercise is a restricted exercise. As another determination method, a method may be adopted in which when the force / moment data at the tip of the slave arm 2 is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the movement is spatial, and when it is larger than the predetermined value, it is determined that the movement is restrained.

【0055】そして、この例において、作業形態が拘束
運動作業と判定されたときには、図4(a) 示すように、
データ長が100byteで標準的なユーザー・データ構成
を用いている。また、作業形態が空間移動作業と判定さ
れたときには、図6に示すように、データ長は100by
teであるが、標準的なユーザー・データ構成に比べて、
制御・観測データの有効桁数を7桁から5桁に抑え、そ
の分だけ画像データの占める割合を増加させたユーザー
・データ構成を用いている。この例では、拘束運動作業
時に、画像データ領域を35byteに増加させている。
Then, in this example, when it is determined that the work form is the restricted exercise work, as shown in FIG.
The data length is 100 bytes and a standard user data structure is used. When the work mode is determined to be a space movement work, the data length is 100 by, as shown in FIG.
te, but compared to the standard user data structure,
The number of significant digits of the control / observation data is reduced from 7 to 5 digits, and a user data configuration is used in which the proportion of the image data is increased accordingly. In this example, the image data area is increased to 35 bytes during the constraint exercise work.

【0056】このように、この例では、スレーブ・アー
ム2が現在実行している作業形態が拘束運動作業か、空
間移動作業か判定し、拘束運動作業の場合にはデータ長
が100byteで標準的なユーザー・データ構成を用い、
空間移動作業の場合にはデータ長は100byteである
が、標準的なユーザー・データ構成に比べて、画像デー
タの占める割合を増加させたユーザー・データ構成を用
いている。
As described above, in this example, it is determined whether the operation mode currently executed by the slave arm 2 is the constrained movement work or the space movement work. In the case of the constrained movement work, the data length is 100 bytes and the standard operation is performed. Using a simple user data structure,
In the case of the spatial movement work, the data length is 100 bytes, but the user data configuration in which the proportion of the image data occupies is increased as compared with the standard user data configuration.

【0057】したがって、空間移動作業時には、スレー
ブ・アーム2の軌道を制御するための精度は落ちるが、
マスター・スレーブ間の制御周期は約11Hzのままに
確保される。一方、画像データ領域が20byteから35
byteに増加するので、1枚の画像に必要な4000byte
分の画像データを115回の送受信で転送することがで
き、画像更新周期を約18秒毎から約11秒毎へと短縮
することができる。
Therefore, at the time of the space movement work, although the accuracy for controlling the trajectory of the slave arm 2 is reduced,
The control cycle between the master and the slave is maintained at about 11 Hz. On the other hand, if the image data area is
4000 bytes required for one image as it increases to bytes
Minute image data can be transferred 115 times of transmission and reception, and the image update cycle can be reduced from about 18 seconds to about 11 seconds.

【0058】したがって、ユーザー・データ長を増すこ
となく、空間移動作業時の操作性を向上させることがで
きる。
Therefore, it is possible to improve the operability at the time of the space movement work without increasing the user data length.

【0059】なお、図1に示した例では、作業形態判定
手段でスレーブ・アーム2が現在実行している作業形態
が拘束運動作業か、空間移動作業かを判定させている
が、マスター・アーム6を操作している操作者が必要に
応じて作業形態を判定し、スイッチを操作するなどの方
法で伝送するデータの形式または内容を変形させること
ができるようにしてもよい。
In the example shown in FIG. 1, the work form determining means determines whether the work form currently being executed by the slave arm 2 is a restricted movement work or a space movement work. The operator operating the device 6 may determine the work mode as needed, and may be able to change the format or content of the data to be transmitted by a method such as operating a switch.

【0060】また、図1に示した例では、空間移動作業
時に、ユーザー・データ長を増すことなく、ユーザー・
データ領域に占める画像データ領域の割合を増加させる
ことによって操作性を向上させているが、必ずしもこの
方式に限られるものではない。
Further, in the example shown in FIG. 1, during the space movement operation, the user data length is increased without increasing the user data length.
The operability is improved by increasing the ratio of the image data area to the data area, but is not necessarily limited to this method.

【0061】たとえば、図7に示すように、空間移動作
業時にユーザー・データ全体のサイズを大きくし、大き
くなった分を画像データのために利用してもよい。
For example, as shown in FIG. 7, the size of the entire user data may be increased at the time of spatial movement work, and the increased size may be used for image data.

【0062】図7の例では、空間移動作業時に、ユーザ
ー・データの大きさを、標準的な仕様の100byteから
120byteへと大きくし、画像データに割り当てる領域
を20byteから40byteに広げている。
In the example of FIG. 7, the size of the user data is increased from the standard specification of 100 bytes to 120 bytes and the area allocated to the image data is expanded from 20 bytes to 40 bytes at the time of the spatial movement operation.

【0063】空間移動作業時に、上述したユーザー・デ
ータ構成を採用すると、1枚の画像に必要な4000by
te分の画像データを100回の送受信で転送することが
でき、画像更新周期を約18秒毎から約9.2秒毎へと
短縮することができる。
When the above-described user data configuration is employed during the spatial movement operation, 4000 by required for one image
Image data for te can be transferred by 100 transmissions / receptions, and the image update cycle can be reduced from about every 18 seconds to about 9.2 seconds.

【0064】なお、120byteのユーザー・データは、
筑波と川崎との間を約108ミリ秒で往復するので、マ
スター・スレーブ間の制御周期は約11Hzから約9.
3Hzに減少してしまうが、物体の運搬などの自由空間
での作業においては問題とはならない。
The 120 bytes of user data are
Since the shuttle between Tsukuba and Kawasaki takes about 108 milliseconds, the control cycle between the master and slave is about 11 Hz to about 9.
Although the frequency is reduced to 3 Hz, it does not pose a problem in work in free space such as carrying an object.

【0065】また、図8に示すように、空間移動作業時
に、制御・観測データを2分割し、ユーザー・データを
2回送受信することで1制御周期とする構成も有効であ
る。この図8に示す例では、ユーザー・データ長は標準
的な100byteであるが、第1のユーザー・データ20
で、ID、S1、制御・観測データの前半を送受信し、
第2のユーザー・データ21で、ID、S2、制御・観
測データの後半を送受信している。これによって、制御
・観測データのために必要な領域を80byteから50by
teへと小さくし、1ユーザー・データ当たりの画像デー
タに割り当てる領域を20byteから50byteへと広げる
ようにしている。
Also, as shown in FIG. 8, it is effective to divide the control / observation data into two parts at the time of the space movement operation and transmit / receive the user data twice to make one control cycle. In the example shown in FIG. 8, the user data length is standard 100 bytes, but the first user data 20
Then, the ID, S1, the first half of the control / observation data are transmitted and received,
The second user data 21 transmits and receives the ID, S2, and the latter half of the control / observation data. As a result, the area required for control / observation data can be reduced from 80 bytes to 50 by.
te, and the area allocated to image data per user data is expanded from 20 bytes to 50 bytes.

【0066】空間移動作業時に、上述したユーザー・デ
ータ構成を採用すると、1枚の画像に必要な4000by
te分の画像データを80回の送受信で転送することがで
き、画像更新周期を約18秒毎から約7.4秒毎へと倍
以上の速度に上げることができる。
When the above-described user data configuration is employed during the spatial movement operation, 4000 by required for one image
The image data for te can be transferred by 80 transmissions / receptions, and the image update cycle can be doubled or increased from about every 18 seconds to about every 7.4 seconds.

【0067】ただし、制御・観測データは2ユーザー・
データの送受信で更新されるので、マスター・スレーブ
間の制御周期は約11Hzから約5.4Hzに半減す
る。しかし、物体の運搬などの自由空間での作業におい
ては問題にはならない。
However, the control / observation data is two users
The control cycle between the master and the slave is halved from about 11 Hz to about 5.4 Hz since the control cycle is updated by data transmission and reception. However, this is not a problem when working in free space such as carrying objects.

【0068】上述した各例では、モニタテレビ3が取得
した画像データには加工を加えていないが、空間移動作
業時に、1画像当たりのドット数を小さくすることで画
像データのサイズを小さくすることも有効である。
In each of the above examples, the image data obtained by the monitor television 3 is not processed, but the size of the image data is reduced by reducing the number of dots per image during the spatial movement operation. Is also effective.

【0069】図9(a) にはある同一の画像をJPEG形
式で圧縮したときに、ビデオサイズと圧縮率の違いによ
り、その画像ファイルの大きさがどのように変化するか
が示されている。また、図9(b) にはこれを標準的な仕
様のユーザー・データで送受信したときに画像が更新さ
れるまでの時間が示されている。
FIG. 9A shows how the size of an image file changes due to the difference between the video size and the compression ratio when a certain image is compressed in the JPEG format. . FIG. 9B shows the time until the image is updated when this is transmitted / received with the user data of the standard specification.

【0070】たとえば、スレーブ・アーム2が拘束運動
作業を行っているときには、ビデオサイズ320×24
0、圧縮率約1/40の画像データを用いていたとする
と、図9(b) から判るように、約13.1秒毎に画像が
更新される。そして、空間移動作業状態に変化したとき
に、画像データのビデオサイズを240×180に切り
換えれば、マスター・スレーブ間の制御周期は約11H
zに保持されたままで、画像更新周期を約8.8秒毎へ
と上げることができる。このようなデータ変形方式を採
用してもよい。
For example, when the slave arm 2 is performing a constraint exercise, the video size is 320 × 24.
Assuming that the image data is 0 and the compression ratio is about 1/40, the image is updated about every 13.1 seconds as can be seen from FIG. 9B. If the video size of the image data is switched to 240 × 180 when the space moving work state is changed, the control cycle between the master and the slave is about 11H.
The image update period can be increased to about every 8.8 seconds while being kept at z. Such a data transformation method may be adopted.

【0071】また、ビデオカメラ3で取得された画像に
対するJPEG圧縮率を変化させることも有効である。
It is also effective to change the JPEG compression ratio for an image obtained by the video camera 3.

【0072】たとえば、スレーブ・アーム2で拘束運動
作業を実行しているときには、ビデオサイズ240×1
80、圧縮率約1/25の画像データを用いていたとす
ると、図9(b) から判るように、約14.5秒毎に画像
が更新される。そして、空間運動作業に変化したと同時
に、画像データの圧縮率を約1/40に切り換えれば、
マスター・スレーブ間の制御周期は約11Hzに保持さ
れたままで、画像更新周期を約8.8秒毎へと上げるこ
とができる。
For example, when the slave arm 2 is performing a constraint exercise, the video size 240 × 1
Assuming that image data of 80 and a compression ratio of about 1/25 are used, the image is updated about every 14.5 seconds as can be seen from FIG. 9B. Then, at the same time as changing to the spatial motion work, if the compression ratio of the image data is switched to about 1/40,
The image update cycle can be increased to about every 8.8 seconds while the control cycle between the master and the slave is kept at about 11 Hz.

【0073】また、図10に示すように、空間移動作業
及び拘束運動作業に対応させてビデオサイズ、ユーザー
・データサイズの両方を変えることも有効である。
As shown in FIG. 10, it is also effective to change both the video size and the user data size in accordance with the spatial movement work and the constraint movement work.

【0074】たとえば、拘束運動作業へと変化したとき
には、ビデオサイズ及びユーザー・データサイズを共に
小さくする。このようにすることによって、画像更新周
期を極端に落とさずに、拘束運動作業時における制御・
観測周期を上げることができ、拘束運動作業時における
力制御を向上させることができる。
For example, when the operation is changed to the constraint exercise operation, both the video size and the user data size are reduced. By doing so, it is possible to control and control the restraining exercise work without significantly reducing the image update cycle.
The observation cycle can be increased, and the force control at the time of the constraint exercise work can be improved.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通信回線の限られた通信容量を有効に利用しながら、安
定に制御できる制御・観測周期や、容易に操作できる画
像更新周期を確保した遠隔操作を実現できる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to realize remote control that secures a control / observation cycle that can be controlled stably and an image update cycle that can be easily operated while effectively using the limited communication capacity of the communication line.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る遠隔操作装置の概念
FIG. 1 is a conceptual diagram of a remote control device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同遠隔操作装置のスレーブ側及びマスター側に
おけるデータ内容を示す図
FIG. 2 is a diagram showing data contents on a slave side and a master side of the remote control device.

【図3】同遠隔操作装置のスレーブ側とマスター側との
間におけるデータの流れを示す図
FIG. 3 is a diagram showing a data flow between a slave side and a master side of the remote control device.

【図4】同遠隔操作装置において拘束運動作業時に用い
られるユーザー・データの内容を示す図
FIG. 4 is a diagram showing the contents of user data used in the restraining exercise work in the remote control device.

【図5】拘束運動作業および空間移動作業の定義を説明
するための図
FIG. 5 is a diagram for explaining the definition of a restraint exercise task and a space movement task.

【図6】同遠隔操作装置において空間移動作業時に用い
られるユーザー・データの内容を示す図
FIG. 6 is a view showing contents of user data used in the space movement work in the remote control device.

【図7】空間移動作業時に用いられるユーザー・データ
の変形例を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a modified example of user data used at the time of spatial movement work.

【図8】空間移動作業時に用いられるユーザー・データ
の別の変形例を示す図
FIG. 8 is a diagram showing another modification of the user data used at the time of the space movement work.

【図9】ビデオサイズとJPEG形式の圧縮率と画像デ
ータファイルの大きさとの関係およびビデオサイズとJ
PEG形式の圧縮率と画像更新時間との関係を示す図
FIG. 9 shows the relationship between video size, JPEG format compression ratio, and image data file size, and video size and J.
Diagram showing the relationship between PEG format compression ratio and image update time

【図10】空間移動作業時及び拘束運動作業時にビデオ
サイズと圧縮率との両方を変化させるようにした例を説
明するための図
FIG. 10 is a view for explaining an example in which both the video size and the compression ratio are changed during the space movement work and the constraint movement work.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…作業環境 2…スレーブ・アーム 3…モニタテレビ 4…スレーブ側制御装置 5…操縦環境 6…マスター・アーム 7…ビデオモニタ 8…マスター側制御装置 9…ISDN 10…ユーザー・データ 11…観測データ 12…画像データ 14…孔 15…棒 16…制御器 20…第1のユーザー・データ 21…第2のユーザー・データ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Work environment 2 ... Slave arm 3 ... Monitor television 4 ... Slave side control device 5 ... Operation environment 6 ... Master arm 7 ... Video monitor 8 ... Master side control device 9 ... ISDN 10 ... User data 11 ... Observation data 12 image data 14 hole 15 rod 16 controller 20 first user data 21 second user data

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松丸 隆文 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takafumi Matsumaru 1st station, Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside Toshiba R & D Center

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】作業環境に配置されて作業を実行する作業
実行装置と、 操縦環境に配置されて前記作業実行装置を遠隔操作する
操縦装置と、 前記作業環境に配置されて前記作業実行装置の作業状態
を画像として捉える画像取得装置と、 前記操縦環境に配置されて前記画像取得装置が取得した
画像を提示する画像提示装置と、 前記作業実行装置及び画像取得装置と前記操縦装置及び
画像提示装置との間に設けられて上記作業実行装置の操
縦に必要な制御・観測情報と上記画像提示装置への画像
提示に必要な画像情報とを伝送するデータ伝送装置と、 前記作業実行装置が実行している作業形態を判定する作
業形態判定手段と、 この作業形態判定手段で判定された作業形態に応じて前
記データ伝送装置を介して伝送するデータの形式又は内
容を変形させる伝送データ変形手段とを具備してなるこ
とを特徴とする遠隔操作装置。
A work execution device arranged in a work environment to execute a work; a control device arranged in a control environment to remotely control the work execution device; and a control device arranged in the work environment to perform the work. An image acquisition device that captures a work state as an image, an image presentation device that is arranged in the steering environment and presents an image acquired by the image acquisition device, the work execution device, the image acquisition device, the steering device, and the image presentation device A data transmission device that is provided between and transmits control / observation information necessary for operation of the work execution device and image information necessary for image presentation to the image presentation device; A work mode determining means for determining a work mode in which the data is transmitted via the data transmission device according to the work mode determined by the work mode determining means. Remote control apparatus characterized by comprising; and a transmission data modification means for.
【請求項2】前記作業形態判定手段は、前記作業実行装
置の位置・姿勢データと前記操縦装置の位置・姿勢デー
タとの間のずれ量が所定値以下のときには空間移動の作
業形態であると判定し、所定値より大きいときには拘束
運動の作業形態であると判定していることを特徴とする
請求項1に記載の遠隔操作装置。
2. The work form determining means determines that the work form is a spatial movement work form when the amount of deviation between the position / posture data of the work execution device and the position / posture data of the control device is equal to or less than a predetermined value. The remote control device according to claim 1, wherein the determination is made, and when the value is larger than a predetermined value, it is determined that the operation mode is the work mode of the restraint exercise.
【請求項3】前記作業形態判定手段は、前記作業実行装
置における先端の力・モーメントデータが所定値以下の
ときには空間移動の作業形態であると判定し、所定値よ
り大きいときには拘束運動の作業形態であると判定して
いることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作装置。
3. The work form determination means determines that the force / moment data at the tip of the work execution device is equal to or less than a predetermined value, the work form is a spatial movement work form, and when the force / moment data is larger than the predetermined value, the work form of the constrained movement is determined. The remote control device according to claim 1, wherein the remote control device has been determined to be:
【請求項4】前記伝送データ変形手段は、前記作業形態
判定手段で判定された作業形態に応じて、一度に送受信
するデータ中に占める前記制御・観測情報の領域の大き
さと前記画像情報のための領域の大きさとを変えている
ことを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作装置。
4. The transmission data transformation means according to the work mode determined by the work mode determination means, for the size of the control / observation information area and the image information occupied in data transmitted and received at one time. 2. The remote control device according to claim 1, wherein the size of the area is changed.
【請求項5】前記伝送データ変形手段は、前記作業形態
判定手段で判定された作業形態に応じて、一度に送受信
するデータ全体の大きさを変えて前記画像情報のための
領域の大きさを変えていることを特徴とする請求項1に
記載の遠隔操作装置。
5. The transmission data transforming means changes the size of the whole data to be transmitted / received at one time according to the work form determined by the work form determination means to change the size of the area for the image information. The remote control device according to claim 1, wherein the remote control device is changed.
【請求項6】前記伝送データ変形手段は、前記作業形態
判定手段で判定された作業形態に応じて、一度に送受信
するデータ中の前記制御・観測情報の項目を選択するこ
とにより、前記画像情報のための領域の大きさを変えて
いることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作装置。
6. The image information processing apparatus according to claim 1, wherein the transmission data transformation unit selects the control / observation information item in the data transmitted and received at a time according to the work mode determined by the work mode determination unit. 2. The remote control device according to claim 1, wherein the size of the area for the remote control is changed.
【請求項7】前記伝送データ変形手段は、前記作業形態
判定手段で判定された作業形態に応じて、前記画像取得
装置が取得した画像のサイズを変えることで、1枚の画
像のための画像データの大きさを変えていることを特徴
とする請求項1に記載の遠隔操作装置。
7. An image for one image by changing the size of an image acquired by the image acquisition device according to the work mode determined by the work mode determination unit. The remote control device according to claim 1, wherein the size of the data is changed.
【請求項8】前記伝送データ変形手段は、前記作業形態
判定手段で判定された作業形態に応じて、前記画像取得
装置が取得した画像に対するデータ圧縮率を変えること
で、1枚の画像のための画像データの大きさを変えてい
ることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein the transmission data deforming unit changes a data compression ratio of the image acquired by the image acquiring device according to the work mode determined by the work mode determination unit. 2. The remote control device according to claim 1, wherein the size of the image data is changed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000161945A (en) * 1998-08-25 2000-06-16 Mitsutoyo Corp Remotely-operated measuring system
JP2009211722A (en) * 1998-08-25 2009-09-17 Mitsutoyo Corp Remotely-operated measuring system
JP2019032589A (en) * 2017-08-04 2019-02-28 H2L株式会社 Remote operation system and management server

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