JPS5894980A - Manipulator device - Google Patents

Manipulator device

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Publication number
JPS5894980A
JPS5894980A JP19013581A JP19013581A JPS5894980A JP S5894980 A JPS5894980 A JP S5894980A JP 19013581 A JP19013581 A JP 19013581A JP 19013581 A JP19013581 A JP 19013581A JP S5894980 A JPS5894980 A JP S5894980A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
manipulator
rotation angle
movement
detector
control
Prior art date
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Pending
Application number
JP19013581A
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Japanese (ja)
Inventor
正 宗像
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP19013581A priority Critical patent/JPS5894980A/en
Publication of JPS5894980A publication Critical patent/JPS5894980A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 兄明の技術分野 本発明に遠隔操作マニピュレータにかかわシ、%にテレ
ビカメラを通して得られる視覚情報をもとに操作される
マニピュレータ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a remote control manipulator, and more particularly, to a manipulator device that is operated based on visual information obtained through a television camera.

発明の技術的背景と間組点 近年、原子力発電の普及に伴ない、使用済み核燃料の馬
処理あるいは放射性廃棄物の処理のための施設が必要と
なって来た。この核物質処理地膜においては、高レベル
の放射能環境下であるため、人間による作業が困難であ
り、特に施設内榛器のメンテナンスはマニピュレータな
とを使った遠隔操作に頼らざるを得ない。また、磨子力
発極施wiにおいては格納容器内および一次伶却水配管
系に対する点検あるいはバルブ開閉などの柱作業を作業
員の放射能被曝低減を目的として遅隔操作化しようと云
う試みが具体化しつつある。こうした状況のもとで遠隔
操作技術の重要性は近年、ますます増大の一込紮辿って
いる。なかでも人間の牛の機能を代行するマニピュレー
タには史に高度な性能と良好なhfl性が要求されるよ
うになって来た。
Technical Background of the Invention and Points of Interest In recent years, with the spread of nuclear power generation, facilities for processing spent nuclear fuel or radioactive waste have become necessary. Due to the high level of radioactivity in the nuclear material processing geological formations, it is difficult for humans to carry out work, and maintenance of the facility's in-house equipment must be done remotely using manipulators. Additionally, in the Makoki Power Development Plan, there was an attempt to make inspections inside the containment vessel and the primary water drainage piping system, and to perform delayed operations such as opening and closing valves, with the aim of reducing radioactivity exposure to workers. It is starting to take shape. Under these circumstances, the importance of remote control technology has been increasing more and more in recent years. In particular, manipulators that perform the functions of human cows have come to be required to have high performance and good hfl properties.

従来、この種のマニピュレータの操作方式しくは大別し
て下記の三つの方式があり、一般的e(用いられて来た
Conventionally, the operation methods of this type of manipulator can be broadly classified into the following three methods, and the general method has been used.

その第1の方式は、実際に作業を行うスレーブアームを
、これと同一あ゛るいは相似の& (I’J ′4的形
状をなすマスタアームと連動させ、オペレータがマスタ
アームの先端に設けられた〕・ンドルを手に持って必要
な動作を行わせることによシ、スレーブアームを操作す
るマスタースレーブ方式と呼ばれる方式である。
The first method is to link the slave arm that actually performs the work with a master arm that is the same or similar in the shape of &(I'J'4), and the operator attaches a This is a method called the master-slave method in which the slave arm is operated by holding the handle and making the necessary movements.

この方式では高い8度でスレーブアーム(操作すること
ができるため、軸力・い作業には鳩している反面、オペ
レータが実[1身体を勤かして操作しなければならない
ため、疲労を伴ない、長時間の操作にFi請さないと云
う欠点かある。
With this method, the slave arm can be operated at a high angle of 8 degrees, so it is difficult to perform tasks that require high axial force. However, there is a drawback that it does not require access to the internet for long periods of operation.

M20方式はマユピーレータの各関節の創きを他1別の
自由度に割シ付けた多自由度の操縦枠rc j リ、マ
ユピーレータの各関節を操作する方式である。
The M20 method is a method in which each joint of the Mayupilator is operated using a multi-degree-of-freedom control frame rc j in which the creation of each joint of the Mayupilator is assigned to one other degree of freedom.

この方式は他の方式に比較して簡便ではあるか、マユピ
ーレータの作業空間における動作方向と保帳桿の操作方
向とが対応せず、オペレータのH熱に長期間を要し、−
且つ細かな作業は内弧、であると云う欠点を有している
Although this method is simpler than other methods, the operating direction of the Mayu Peelator in the working space and the operating direction of the security rod do not correspond, and it takes a long time for the operator to heat up.
Moreover, it has the disadvantage that detailed work requires an inner arc.

jJ、30方式は第2の方式と同様、多自由度のhk稈
を用いるが、その操作方向とマニピュレータの動作方向
を一致させるため、計算機を介在8せ、操縦枠によシ入
力された指令値を演算し、マニピュレータ各関節の動作
速度を求めてマユピーレータを指令された方向に動作さ
せる方式である。
Like the second method, the jJ, 30 method uses a multi-degree-of-freedom hk culm, but in order to match the operating direction of the hk culm with that of the manipulator, a computer is inserted 8 and the commands input into the control frame are This method calculates the values, determines the operating speed of each joint of the manipulator, and moves the manipulator in the commanded direction.

と(b 方式u 、1ペレータの方向および距離感覚か
そのまま生かされるため、操作は比較的容易で相かい作
業も可能であるが、位負および姿勢の取低6自由度を有
するマニピュレータの全自山艮を1llJ伽するため、
計算機には高度な性能と速い演算速度が嶽求され、極め
て尚価なものとなる欠点があった。
(b) Method U utilizes the sense of direction and distance of one operator, so operation is relatively easy and cooperative work is possible; In order to celebrate the mountain festival,
Computers were required to have high performance and fast calculation speed, but they had the drawback of being extremely expensive.

発明の目的 本発明は上記事情に龜みて成されたもので、操作性が良
く、細かい作業も可能で操作に懺するオペレータの身体
的動作を最小[VCとどめ、且つ安価な遠隔操作用のマ
ニピュレータ装置を提供することを目的とする。
Purpose of the Invention The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a manipulator for remote control that has good operability, allows detailed work, minimizes the physical movement of the operator during operation, and is inexpensive. The purpose is to provide equipment.

発明の概要 即ち、本発明は上記目的を達成するためr(マニピュレ
ータは一端が基部に首振シ自在に多付され且つ軸をねじ
る方向に回転可能に栴成された上腕部及びこの上腕部自
由端側に首振シ自在に支持され且つ軸をねじる方向に回
転b」能rc 1成された前腕部及び前腕部の自由端側
に首振り自在に支持された手首部及びこの手首部に回転
自在に支持され、物体を掴むための細部とを餉え4、細
部に対する三座標軸に対する自由度と所望方向への移動
の自由度を持たせると共に8ijiic各可動部KFi
それぞれ入力信号に対応してl&k El&1部の駆動
を行う駆動装置及び前記各可動部の回転角t−検出し信
号を発生する検出器とを備えた検数とすると共に操作卓
上に三座標軸に対して各々自由屓を有すると共に各座標
軸の回転角に対応した出力を発生する検出器を備えた操
縦枠と、マニビーレータの単位移動幅を設定する肢定器
と、削配操縦桿の各回転角を基準に前記マニビーレータ
の側部の対応する座標軸の回転角出力を比軟してその各
差出力を三座橡軸の対しLする各軸制御!itとして得
ると共にこの各制御量を前記マニピュレータの前記細部
に対する三座標軸の対応する駆動装置に与える制御手段
と^++ gi:マニピュレータの側部を基準とする移
動方向k JM定する手段と、この指定された移動方向
tsN及びマニピュレータの前記各検出器出力及び1l
J8L8設足器にて設定された単位移動幅の情報をもと
に単位移動幅分の移動を前記側部の先端の向きと手首部
の回動軸方向を基準方向としてMiJ配移配力動方向情
報す基準移動方向に行ったとき得られる三座標軸各々の
回転角をそれぞわ求める手段と、この求めた三座標軸各
々の回転角全基準に前記マニピュレータの上、前腕部V
Cおける該三座標軸各々に対応する可動部の対応する検
出器出力を比較し、その差出力を各細別の制御量として
該可動部を駆動する駆11手段とを用いて構成し、三自
由度を有する&縦桿を操作することによシその操縦枠の
向きに対応した三座標軸の角度情報を実生させ、これを
基準に側部の向きを制御し、また側部の向きやマニピュ
レータの上、前腕の各可動部の同転角情報やマニピュレ
ータの移動方向指示情報及び単位移動幅情報をもとに、
単位移動幅分の移動を前記指示された方向に行ったとき
各可動部のとるべき回転角を求め、これを基準に各可動
部の回転角を制御すること、によシ操縦桿による側部の
向きの制御と、移動方向の指示および単位移動幅の設定
を行うだけで簡単にマニピュレータの操作を行うことが
できるようにするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above-mentioned object, the present invention includes a manipulator having one end attached to a base so as to be freely swingable, and an upper arm portion formed to be rotatable in the direction of twisting the shaft; A forearm that is swingably supported on the end side and rotates in the direction of twisting the shaft; a wrist that is swingably supported on the free end of the forearm; and a wrist that is swingably supported on the free end of the forearm, and a It is supported freely and has details for grasping the object, and the details have degrees of freedom with respect to the three coordinate axes and freedom of movement in the desired direction, and each movable part KFi of 8ijiic is provided.
The counter is equipped with a drive device that drives parts 1, 1, and 1 in response to input signals, and a detector that detects the rotation angle t of each movable part and generates a signal. a control frame equipped with a detector that generates an output corresponding to the rotation angle of each coordinate axis, a limb setter that sets the unit movement width of the manibilator, and a control frame that sets each rotation angle of the cutting control stick. Control each axis by comparing the rotation angle output of the corresponding coordinate axes on the side of the manibilator as a reference and using the difference outputs for the three-seater axis L! a control means for determining the direction of movement k JM with reference to the side of the manipulator; the moving direction tsN, the respective detector outputs of the manipulator and 1l
Based on the information on the unit movement width set in the J8L8 foot device, move the unit movement width in the MiJ distribution force movement direction using the direction of the tip of the side part and the rotation axis direction of the wrist part as the reference direction. means for determining the rotation angle of each of the three coordinate axes obtained when the information is moved in the reference movement direction;
Comparing the corresponding detector outputs of the movable parts corresponding to each of the three coordinate axes in C, and using the difference output as each detailed control amount to drive the movable parts, By operating the &vertical rod, the angle information of the three coordinate axes corresponding to the orientation of the control frame is generated, and the orientation of the side part is controlled based on this, and the orientation of the side part and the top of the manipulator are controlled. , based on the rotation angle information of each movable part of the forearm, the movement direction instruction information of the manipulator, and the unit movement width information,
Determining the rotation angle that each movable part should take when the unit movement width is moved in the indicated direction, and controlling the rotation angle of each movable part based on this, The manipulator can be easily operated by simply controlling the direction of the manipulator, instructing the direction of movement, and setting the unit movement width.

発明の実施例 以下、本発明の一実施例について図面を#照しながら祝
明する。
Embodiment of the Invention Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本装−の概略的な構成を示す斜視図、^・2図
は本装飯の回路構成を示すブロック図であり、図中1は
マニピュレータで、2はマニピュレータ1の先端に設け
られた物を掴む側部、3は手貞都、4i;i上腕、5F
i餉腕である。上腕4は支持体JaK軸1bKよシθ1
方向に回動pJ舵VC支持されておシ、また上腕4は上
腕4の軸心紮中心にθ冨方向に回転可能な構成となって
いる。また上腕4の自由端側には軸4aが設けられ、こ
こK @N 5の一端が支持されていて前腕5はこの軸
41を軸にθ畠方向に回動できるようになっている。ま
た前腕5は前腕6の軸心紮中心V(α方向KIT1転で
きるようになっている。°また、この@腕5の他端には
軸6&設けらh% この軸5aに手首@Sがβ方向に回
動可能ktルり付けられておシ、また、この手首部3に
ム+1部30回動面と直交する方向に回転自在VC七都
2か設けられている・ このような構成のマニピュレータ1は把み部2の爪の開
閑の他に側部2のr方向への回転、手首s3のβ方向の
回動による側部2のβ力10」への回動、前腕5のα方
向への回転による側部2のα方向への回転、前腕5の0
s方向への回動、上腕4のθ怠方向への(ロ)動と03
方向への回転による側部2のこれら方向への移り1など
&(mよシ細部2は自在の位飯及び方向に移動はせるこ
とができる。そして、各々の駆動は各々の回動部(関節
部)、回転部に設けられた電動アクチェエータM1〜M
−により行われ、同時に各各の関節部の角度変化は各々
の関節部に設けられた検出器81〜S−によシ行われる
構成としである。また、側部2は電動アクチェエータM
マによシ爪の艶閉を行う。
Figure 1 is a perspective view showing the general configuration of the main unit, and Figures 2 and 2 are block diagrams showing the circuit configuration of the unit. In the figure, 1 is a manipulator, and 2 is a The side that grabs the object that is held, 3 is the hand, 4i; i upper arm, 5F
It's an i-arm. The upper arm 4 is at a angle θ1 from the support JaK axis 1bK.
The upper arm 4 is configured to be rotatable in the θ direction around the axial center of the upper arm 4. Further, a shaft 4a is provided on the free end side of the upper arm 4, and one end of K@N 5 is supported here, so that the forearm 5 can rotate about this shaft 41 in the θ direction. In addition, the forearm 5 can be rotated in the axial center V (α direction KIT1) of the forearm 6. In addition, the other end of this @ arm 5 is provided with a shaft 6 & h%. The wrist @ S is attached to this axis 5a. The wrist part 3 is provided with a VC seven parts 2 that are rotatable in the direction perpendicular to the rotation plane of the wrist part 3.Such a configuration In addition to opening and opening the claws of the grip part 2, the manipulator 1 rotates the side part 2 in the r direction, rotates the side part 2 in the β direction by rotating the wrist s3 with a β force of 10'', and the forearm 5. Rotation of the side part 2 in the α direction due to rotation of the forearm 5 in the α direction, 0 of the forearm 5
Rotation in the s direction, (b) movement of the upper arm 4 in the θ direction, and 03
The movement of the side part 2 in these directions by rotation in the directions 1, etc. & (m) the part 2 can be moved in any position and direction. joint part), electric actuators M1 to M provided in the rotating part
-, and at the same time, the angle change of each joint is performed by detectors 81 to S- provided at each joint. In addition, the side part 2 is an electric actuator M.
I often polish and close my nails.

6はマニピュレータ1を遠隔操作する九めの操作卓であ
シ、この操作卓6にFi面直交る三つの軸(x 、 y
 、 z軸)回シにΩ凰 、Ω8 、Ω島の回転の自由
度と操作用のスイッチSW+−SW、を倫先た操縦枠7
が設けられておシ、前面パネルにはディジタルスイッチ
SWs とまたマニビーレータlの作業空間に向けられ
たテレビカメラ8からの映像を写し出すモニタテレビ9
か飲けられている。
6 is a ninth console for remotely controlling the manipulator 1, and this console 6 has three axes (x, y,
, z-axis) Control frame 7 with the degree of freedom of rotation of Ω , Ω 8 and Ω island and the operation switch SW + - SW in the rotation direction.
The front panel is equipped with digital switches SWs and a monitor television 9 that displays images from a television camera 8 directed toward the work space of the manibilator l.
Or being drunk.

また操作卓6にはマイクロコンビ為−夕および)iTh
辺デバイスなどからなる演算処理装置と駆動用γクチュ
エータM1〜−M−をチーが制御するための制御回路、
抱部2の開閉を制御する回路などが納められており、ま
た緊急停止用のフットスイッチSW4が前面外部下方に
設けられている。10Fi前記操作卓6とテレビカメラ
8およびマニピュレータ1とを結ぶケーブルである。
In addition, on the operation console 6 there is a micro-combination
a control circuit for Qi to control the arithmetic processing unit including side devices and the driving γ actuators M1 to -M-;
A circuit for controlling the opening and closing of the holding portion 2 is housed therein, and a foot switch SW4 for emergency stop is provided at the lower part of the front exterior. 10Fi is a cable that connects the operation console 6, the television camera 8, and the manipulator 1.

MIJ ’BI:演算処理系や各制御系の回路構成は第
2図の如きである。卸ち、図において、Ml、〜Mqu
’に動アクチェエータであシ、これらのうちM! 、〜
M1は手首関節駆動用、M4.〜Maは腕駆動用、Mv
t1把部2の爪開閉用として用いられる。Sle〜S−
はこれら電動アクチーエータMI 、〜M−に対応して
設けられ、各々のwhアクチェエータMI 、〜M−に
よシ駆動されるマニピュレータlの各関節部及び回転部
の回動角や回転角を検出する検出器 p、。
MIJ'BI: The circuit configuration of the arithmetic processing system and each control system is as shown in FIG. Wholesale, in the figure, Ml, ~Mqu
'The M of these is a dynamic actuator! ,~
M1 is for wrist joint drive, M4. ~Ma is for arm drive, Mv
It is used for opening and closing the claw of the t1 grip part 2. Sle~S-
is provided corresponding to these electric actuators MI, ~M-, and detects the rotation angle and rotation angle of each joint and rotating part of the manipulator l driven by each wh actuator MI, ~M-. Detector p.

〜P1は前記操縦枠7の操作角を検出するX。-P1 is X for detecting the operating angle of the control frame 7;

y、s動用の検出器、SV、、〜SV−け制御回路であ
る。これら制御回路5V1y〜SV。
y, s motion detector, SV, . . . -SV-ke control circuit. These control circuits 5V1y to SV.

はそれぞれ2人力を比較し差出力を発生する比較器CM
P及び比較ムCMPの出力を増幅する塊幅器AMPとを
有し、制御(ロ)路Sv1は前記検出益PK と81の
出力を比較し、その差出力を前tc電動アクチュエータ
Ml に与えてこれを駆動させ、また、制御回路SV、
は前記検出器P、と81の出力を比較し、その差出力を
前に%釦lアクチュエータM、に与えてこれを駆kiJ
はせ、また、制御回路SV、は前記検出器PMとS、の
出力を比較し、その差出力を前記電動アクブーエータM
1に与えてこれをIIA動させる。また、制御回路SV
、は前記検出器S4と出力インターフェースOIFを介
して与えられるマイクロコンビエータCPUの出力を比
較し、その差出力奢前記taア〉チーエータM4に与え
てこ力を駆動させ−1た制動回路SV@F’;i前記検
出器S1と@jl fjシ、出力インターフェースOI
F’を介して与えうtする前記マイクロコンピュータC
PUの出力を比軟【2、十の差出力を前記電動アクチュ
エータM、に与えてこれを駆動させ、また、制御回路5
Vst/′1tSit記検出器S6 と前記出力インタ
ーフェースOIF l介して与えられる前記マイクロコ
ンビエータ(“PUの出力を比較し、その差出力を前記
!動アクチュエータM@に与えてこれを枢転1手せる。
is a comparator CM that compares two human forces and generates a difference output.
The control (b) path Sv1 compares the detection gain PK with the output of 81, and gives the difference output to the front tc electric actuator Ml. The control circuit SV,
compares the outputs of the detector P and 81, and gives the difference output to the % button actuator M, which drives it.
Moreover, the control circuit SV compares the outputs of the detectors PM and S, and sends the difference output to the electric actuator M.
1 to run IIA. In addition, the control circuit SV
, compares the output of the micro combinator CPU given through the detector S4 and the output interface OIF, and the difference output is applied to the brake circuit SV@F to drive the force to the driver M4. ';i said detector S1 and @jl fj, output interface OI
The microcomputer C to be provided via F'
The output of the PU is applied to the electric actuator M with a differential output of 2 and 10 to drive it, and the control circuit 5
Compare the outputs of the micro combinator (PU) provided through the Vst/'1tSit detector S6 and the output interface OIF l, and apply the difference output to the actuator M@ to perform one pivot movement. let

IIFH入カイフカインターフェース、この入力インタ
ーフェースIIFは前記各検出器81  +〜S6の検
出出力をマイクロコンビエータCPUtrcデータとし
て入力するものである。SWlはTh、 #、桿7 G
C設けられた四方向切換スイッチ、SWlは操縦枠7に
設けられた把部開閉スイッチ、SW、は操作卓6に設け
られたディジタルスイッチ、SW、Fi前述の緊急停止
用フットスイッチである。8Vvti前配把部前記用の
スイッチSW、の接点出力によ多動作して抱部2の爪の
開閉を行うだめの11L動アクチユ工−タM?の駆動制
御を行う把み部開閉制軸回路、IFね前記スイッチ8W
t  、SW、、sw、の出力を前記マイクロコンビエ
ータCPUK与えるインターフェースであり、マイクロ
コンピュータCPTJ Vi大入力れるこれら各スイッ
チSWS 。
IIFH input interface: This input interface IIF is for inputting the detection outputs of the respective detectors 81+ to S6 as micro combinator CPUtrc data. SWl is Th, #, rod 7 G
SW1 is a grip opening/closing switch provided on the control frame 7, SW is a digital switch provided on the operation console 6, SW and Fi are the aforementioned emergency stop foot switches. 8Vvti An 11L moving actuator M? which operates according to the contact output of the switch SW for the front gripping section to open and close the claws of the holding section 2. The grip opening/closing shaft control circuit that controls the drive of the IF switch 8W
This is an interface that provides the outputs of t, SW, , sw to the micro combinator CPUK, and each of these switches SWS receives an input from the microcomputer CPTJ Vi.

S W B  r S W 4の出力及び検出%8c+
〜Ssの出力を受け、これらをデータに予め設定された
プログラムに従って演算を行うと共に頂14.組来を前
記出力インター7エースOIFを介して制御回路SV、
、〜SV・に与える他、必賛な各軸制御を司るものであ
る。
S W B r S W 4 output and detection%8c+
~Ss is received, and these data are calculated according to a preset program, and the top 14. control circuit SV through the output interface 7 ace OIF;
, ~SV, and also controls each axis, which is essential.

第3図(a) ib+ Fi前記操縦桿7部分の414
&を示す側面図及び操縦枠7の掬シフ1の上向図であシ
、図中6tj前記操作卓である。7bはこの操作卓6の
上面に固定された操縦枠の基部であり、この基部7bK
FiU字形の嬉1のフレーム7cか基端に設けられた回
転支持軸1dをもって水平方向に回転自在に取シ付けて
るる。そして、この回転支持軸7dの回転角Ω思を検出
するためにこり回転支持軸7dには前記検出器P1が取
りt」けである。
Figure 3(a) ib+Fi 414 of the control stick 7 section
A side view showing & and an upward view of the scooping shifter 1 of the control frame 7, and 6tj in the figure is the operation console. 7b is the base of the control frame fixed to the top surface of this operation console 6, and this base 7bK
The FiU-shaped frame 7c is rotatably mounted in the horizontal direction with a rotation support shaft 1d provided at the base end. The detector P1 is attached to the rotary support shaft 7d in order to detect the rotation angle Ω of the rotary support shaft 7d.

筐た、罰配第1のフレーム7aKは前記U字状のフレー
ム両端部近傍に軸が回転可能に設けられ、この軸に第2
のフレーム7・が固定されていて、これによシ第2のフ
レーム2・はこのit中心に裁1のフレーム70の回転
方向と垂■方向に回転可能な構成となっている。第2の
フレーム7eは自由端側がせシ上けられ喪形状となって
おり、このせ夛上シ部分に水平軸7fが6けられ、煽シ
フa部はこの水平軸7fに一91I09111ヲ固定し
である。前記検出器P1はこの水平軸7fの回転角Ω易
を検出するものであシ、−tfcb出福P!は第2のフ
レームグーの回転角Ω!を検出するものである。また、
四方形の切換スイッチ8 W tは握シフaの上部に設
けられて中心を基準に四方即ち、方向r、n、m、■の
い丁れか任意の方向に摺動させることができるものであ
シ、また握りy a I:DI11面Kt1マニピュレ
ータ1の上部2の爪開閉操作用のスイッチ8W、が設け
られていて握シフ1を手で伽ってこれらスイッチS W
s  −S Wsを指先で操作することができるように
なっている。そして、操縦桿7け上述の如き構成とした
ことによりX。
The first frame 7aK has a shaft rotatably provided near both ends of the U-shaped frame, and a second
A frame 7 is fixed thereto, and the second frame 2 is configured to be rotatable in the rotational direction of the frame 70 of the cutter 1 and the vertical direction about the center of the second frame 2. The second frame 7e is raised on the free end side to form a mourning shape, and a horizontal shaft 7f is set six times on this raised part, and the tilting shift part a is fixed to this horizontal shaft 7f. It is. The detector P1 detects the rotation angle Ωy of this horizontal axis 7f, -tfcbDefukuP! is the rotation angle Ω of the second frame goo! This is to detect. Also,
The square changeover switch 8 W t is provided at the top of the grip shifter a and can be slid in any of the four directions, that is, directions r, n, m, and ■, with the center as a reference. A switch 8W for opening and closing the claw on the upper part 2 of the manipulator 1 is provided on the upper part 2 of the manipulator 1.
s-S Ws can be operated with your fingertips. And, by configuring the seven control sticks as described above, the X.

y、z三軸を軸に握シ21を自在K(ロ)動させること
ができる。
The grip 21 can be freely moved around the three axes y and z.

このような構成の重装fkFi握り7aを手で握って所
望状態に動かすことによシ掘り71の状態は各軸に設け
られた各検出器P1+P!yP、によシ検出され、各々
回転角Ω1.Ω、。
By grasping the heavy fkFi grip 7a with such a configuration and moving it to a desired state, the state of the digging 71 can be determined by each detector P1+P provided on each axis! yP, and each rotation angle Ω1. Oh,.

Ω1として出力される。Output as Ω1.

マニピュレータ1の像はテレビカメラ8により撮像され
て操作卓6のモニタテレビ9上に峡し出されている。
An image of the manipulator 1 is captured by a television camera 8 and projected onto a monitor television 9 of an operation console 6.

今、オ(レータが操縦桿7の握り71管煽ってモニタテ
レビ9上の画像を観察しつつ握シフaを所望の状態に動
かすとこの握i7mの状態Fix h y j s軸三
軸の各々の細麺01)きに分解されて各々の回転角Ω凰
 、Ω瀧 、Ω易として検出器PK h Pa  y 
PIFよシ検出されそ力、ぞれ対比する制御回路sV、
、SV、、3ysに入力される。
Now, when the controller moves the grip 71 of the control stick 7 to the desired state while observing the image on the monitor TV 9, the state of the grip i7m will be fixed for each of the three s-axes. The thin noodles 01) are decomposed into the respective rotation angles Ω凰, Ωtaki, Ωy and the detector PK h Pay
The control circuit sV that is compared with the detected power of the PIF,
,SV,,3ys.

一力、マニピュレータJの上腕5の軸回転角C1千釘部
3の振り角β、上部2の回転角rはそtlぞれ対応する
検出器St  e Ss  + Smにょシ検出きれ、
対応する制御回路g V I  # S V @  H
3V、に入力される。
The shaft rotation angle C1 of the upper arm 5 of the manipulator J, the swing angle β of the nail part 3, and the rotation angle r of the upper part 2 are respectively the corresponding detectors St e Ss + Sm.
Corresponding control circuit g V I # S V @ H
3V, is input.

征って、検出器PI と8露の出力Ω1  mlKを受
けたt+1lJI!画路SV、はΩ1を基準にαを比較
し、その差出力を11動アクチェエータMIK与える◇
これにょシ、電動アクチュエータMt Fi制御回路S
VIの出力に対応した量だけ駆動し、上腕5の回転位飯
を握りrmの操作による第1のフレーム7cの水平方向
の回転角Ω1 と同回製4角とする。また、検出器P諺
と8.の出力Ω1 、βを受けた制御1(ロ)路sV雪
はΩ、を基準i−βを比較し、その差出力を電動7クチ
二エータM、に与える。これにょ)電動アクチェニーl
 M t FihItill h路sv、の出力に対応
した量だけ駆動し、手首部3の振シ角を変えてこの手1
首部3の振ル角を掘シフ&の操作による第2のフレーム
7@の同転角Ω訛と同回動角とする。
Then, t+1lJI received the output Ω1mlK of the detector PI and 8 dew! The path SV compares α with Ω1 as a reference, and gives the difference output to the 11-movement actuator MIK◇
This is electric actuator Mt Fi control circuit S
It is driven by an amount corresponding to the output of VI, and the rotational position of the upper arm 5 is set to the same four angles as the horizontal rotation angle Ω1 of the first frame 7c by the operation of the grip rm. Also, detector P proverbs and 8. The outputs Ω1 and β of the control 1 (b) path sV snow Ω are compared with the reference i−β, and the difference output is given to the electric 7 cutiniator M. This) electric acteny l
M t FihItill h road sv, is driven by an amount corresponding to the output, and the swing angle of the wrist part 3 is changed to perform this move 1
The swing angle of the neck portion 3 is set to be the same rotation angle as the rotation angle Ω of the second frame 7 @ by the operation of ``Dori Shift &''.

また、検出器P1とS■の出力Ωer1を費けた制御回
路svsは0番を基準j/Crを比較し、その差出力を
電動アクチュエータMsK与える。
Further, the control circuit svs using the output Ωer1 of the detectors P1 and S2 compares the number 0 with the reference j/Cr, and gives the difference output to the electric actuator MsK.

これにより、電動アクチュエータMs Fi制御1路S
V、の出力に対応した量だけ駆動し、上部2の回転角を
変えて、この上部2の回転角を傷シフaの操作にょるm
ル2aの回動角Ω1と同回動角とする。
As a result, the electric actuator Ms Fi control 1 path S
V, is driven by an amount corresponding to the output of V, changes the rotation angle of the upper part 2, and changes the rotation angle of the upper part 2 by the operation of the scratch shifter a.
The rotation angle is set to be the same as the rotation angle Ω1 of the lever 2a.

この一連の操作によって上部2の向きが制御される。The direction of the upper part 2 is controlled by this series of operations.

また、各検出器81 、〜S−の検出出力a。Also, the detection output a of each detector 81, ~S-.

βIr−θt  −f)怠−#a t1入力インターフ
ェ−xIIFを介してマイクロコンピュータCPU K
屯入力される。
βIr-θt-f) Idle-#a t1 input interface-xIIF to the microcomputer CPU K
Ton is input.

一方、四方向切換スイッチBWr 、rイノタにスイ、
fsWs 、緊急停止用フ、トスイッテmW番の各出力
がインターフェース1?’fr介り。
On the other hand, switch to the four-way switch BWr, r Inota,
Are the fsWs, emergency stop f, and tosit mW outputs interface 1? 'fr intervention.

てマイクロコンビエータCPU K人カされている。The micro combiator CPU is equipped with K people.

A++ 配デづジタルスイ、チ8W、はマニピユレータ
1の移動ステップ幅Uを設定するためのものであり、壕
だ、前記各検出器81+〜8−及びスイッチ5Ws=〜
SW1の出力を受けたマイクロコンピュータcrttF
iこれら出力をデータさして、設定されたプログラムに
従い演算を行っで上部2を上部2の向いている方向に移
動させる操作讐を求めて制御回路SV、、〜Bv。
A++ The digital switch 8W is for setting the movement step width U of the manipulator 1, and is used for each of the above-mentioned detectors 81+ to 8- and the switch 5Ws=.
Microcomputer crttF receives the output of SW1
i Using these outputs as data, the control circuits SV, .

に与えるべく動作する。It works to provide for.

νIJち、今、第4図に示す如く、目標物をTとし、こ
の目標物Tを掴むものとすると、握シ2aの操作によっ
てマニピユレータ1の上部2の向きを目標物Tに向ける
。そして、ディジタルスイッチSW墨を操作してマニピ
ユレータ1の移動ステップUを所望値に設定する。
νIJ Now, as shown in FIG. 4, let us assume that the target object is T and that this target object T is to be grasped.The direction of the upper part 2 of the manipulator 1 is directed toward the target object T by operating the gripping lever 2a. Then, the digital switch SW is operated to set the movement step U of the manipulator 1 to a desired value.

次VC握り7aの四方向切換スイ、チSW鳳を操作して
上部2の移動すべき方向を設定する。
Next, set the direction in which the upper part 2 should move by operating the four-way switch and the switch SW of the VC grip 7a.

第4図の場合、マニピユレータlの支持端側′f:、!
i!渠に上部2の目標物Tに約する方向を見るとh徐動
Tは前方であるから四方向切換スイ。
In the case of FIG. 4, the support end side 'f of the manipulator l:,!
i! If you look in the direction of the target T at the top 2 of the ditch, the slow moving T is in front of you, so you can switch four directions.

チSWIを前方卸ち1方向に摺動嘔せる。これによりマ
イクロコンピュータCPUは上部2の移動方向を前方方
向として前記入力データな°もとに演算を開始する。
Slide the SWI forward and in one direction. As a result, the microcomputer CPU starts calculation based on the input data with the moving direction of the upper part 2 being the forward direction.

即ち、その演算は次のように行う。That is, the calculation is performed as follows.

今、P(θi);手首部3の中心の位置ベクトルP(θ
1+Δθi);単位ステッゾ移動後の十i中心の位置ベ
クトル U;デジタルスイッチよ多入力さtたステップ幅 q;移動方向を示す単位ベクトル とすると P(θ+Δθ )= P(#i)+ uQ 
 ・・・・・・・・・・・・(111に マニピユレータ1の構成を上腕長!層、前jFg長J8
とし自由度をM41Wの如くとすると嘱 −獅 梼 σ                    Q−〇 次e(式(2) Vca s+40.を代入しΔθ1く
よシ(2)Δθ、〜1゜mΔθ、りΔθ とし、Δθ1
の二次以上の項を省略l      ム すると P(θ+Δθ)−P(θ、) i たたし 111″″0 a12 ”  LPθW’5 a15=j2skθ2thθ。
Now, P(θi); position vector P(θi) of the center of the wrist 3
1+Δθi); Position vector U at the center of 10i after unit step movement; Step width q with multiple inputs from the digital switch; Assuming unit vector indicating the moving direction, P(θ+Δθ) = P(#i)+uQ
・・・・・・・・・・・・(In 111, the configuration of manipulator 1 is upper arm length! Layer, front jFg length J8
Assuming that the degree of freedom is M41W, then 嘱 -獅 梼σ Q-〇th e (Formula (2) Substituting Vca s+40.
If we omit the terms of the second order or higher, we get P(θ+Δθ)−P(θ,) i +111″″0 a12″ LPθW'5 a15=j2skθ2thθ.

a 21 = −(11+L$na、 )gln# 、
+t−e 、asa、cm#。
a21 = −(11+L$na, )gln#,
+te, asa, cm#.

* 22−−1$# $62□0゜ 125−12(cuia 1瀉05−幽θ−−2自05
)”s、 −(11+12gmθ、)α冨θ1 + 1
21ka’ I CIIM’ 2C11g’ j”52
−’−θ1−θ2瀉−3 ”ss = t2(*θ−# 5 +O)I# 10m
θ−θ3)となる。また式(1)よシ P(θ+Δθ)−P(θ1)濡uq l   ム であるから よって ・・・・・・・・・・・・(5) ただし 以上のようにして単位ステツブUだけ移動させたときの
01.θ2.θ、の各(ロ)動角θ、+Δθ1か求まる
*22--1$# $62□0゜125-12 (cuia 1〉05-yu θ--2self05
)"s, -(11+12gmθ,)αTowthθ1 + 1
21ka' I CIIM'2C11g'j"52
-'-θ1-θ2〉-3 ”ss = t2(*θ-#5 +O)I# 10m
θ−θ3). Also, according to equation (1), since the system is P(θ+Δθ)-P(θ1) wet uq l...(5) However, in the above manner, only the unit step U is moved. 01. θ2. Each (b) moving angle θ, +Δθ1 of θ is determined.

また4方向切換スイツチSW魚を第3図(blの■の方
向へ倒した場合はステ、ブーmkC−u)として計算す
れは、把I部2の中心!5lVC沿って後方へ至る杉動
力向ベクトルを与えたことになる拳次にマ;ビニレータ
1の移1方向を把4部2の横方向とする場合ti4方向
切換スイッチ5Wtt曹あるいは■の方向に倒す、この
時の演算は式(3)のqの代りに こりようにして求めた単位ステップU移動後の各θ鳳、
θ鵞、θ婁の回動角データθ1+Δ01.θ諺+ノθ寓
Also, calculate the 4-way switch SW fish as shown in Figure 3 (if you tilt it in the direction of ■ in BL, it will be Ste, Boo, mkC-u), and the center of grip I part 2! This will give the cedar force direction vector to the rear along VC.If the first direction of movement of the vinylator 1 is the lateral direction of the grip 4 part 2, turn the ti 4-way changeover switch 5Wtt in the direction of 5W or ■. , in this case, instead of q in equation (3), each θ after moving by the unit step U obtained in this way,
Rotation angle data θ1+Δ01. θ proverb + ノθ fable.

θ3+Δθ3は出力インターフェース0IiFを介して
それぞれ対応する制御回路sv4.sv、 、8Vsに
与えられ、各々に入力されている対応の検出器84゜8
1 + 8mと比較されて各々差出力を得る。制御回路
sv4〜SV・により求められ九この差出力は対応する
電動アクチーエータM4 @ Ml * Mmに与えら
れ、これら電動アクチェエータM4〜M−はこの与えら
れた差出力に対応する量だけ駆動する。
θ3+Δθ3 are connected to the corresponding control circuits sv4. through the output interface 0IiF. sv, , 8Vs and the corresponding detectors 84°8 input to each
1 + 8m to obtain difference outputs respectively. This differential output obtained by the control circuits sv4 to SV is given to the corresponding electric actuator M4 @Ml*Mm, and these electric actuators M4 to M- are driven by an amount corresponding to the given differential output.

その結果、マニピュレータ1の上腕4の回動角(すなわ
IO角)θ鳳、上腕4の回転角(すなわちひねり角)a
l、前腕5の回動角(すなわち振り角)θ、は各々求め
たθ、十403.θ、十lθ、。
As a result, the rotation angle (i.e., IO angle) of the upper arm 4 of the manipulator 1 is θ, and the rotation angle (i.e., twist angle) of the upper arm 4 is a.
l, the rotation angle (that is, the swing angle) θ of the forearm 5 are the calculated θ, 1403. θ, ten lθ,.

0s+Δθ1の位置となる。マイクロコンビエータCP
Uの演算は四方向切換スイッチSW1の操作毎に或いは
徴作期関中行われるものとすれは#I5図に示す如く中
心点を基準に四方向切換スイ。
The position is 0s+Δθ1. Micro Combiator CP
The calculation of U is performed each time the four-way changeover switch SW1 is operated or during the harvesting period.

チswlをl、l、賜、yと上部2を移動させたい方向
にスイッチレバーaを切換操作するだけで前記単位ステ
ツブ幅U分、目的の方向に移動させることができる。
The upper part 2 can be moved in the desired direction by the unit step width U simply by operating the switch lever a in the direction in which the upper part 2 is desired to be moved.

即ち、オペレータは片手で操縦桿7の握J7mを掘りて
モニタテレビ9の像、を観察しつつ、マニピュレータ1
の上部2の爪方向の軸或いは上部2の回動軸が目標物T
を向くように逐次手′It3の姿勢を修正しながら四方
向切換スイッチSWiの操作を行うだけで上部2を直線
的に且つ円滑に目標物Tに到達させることができる。そ
して、目標−丁の位置に達し九ならはスイッチS−を操
作することによって上部2の爪の開閉操作を行い、目標
−Tを掴む。この動作はスイッチ8Wsの出力により把
部開閉制御回路8Vyを動作させ、電動アクチ為エータ
M、゛を駆動させることによシ行われる。また、マニピ
ュレータ1の動きを緊急に停止させる場合にはフットス
イッチsW4を操作することによりマイクロコンピュー
タCPUに割シ込みをかけ、演算を中止させ次)、各電
動アクチェエータの駆動を停止させるようにすれに良い
That is, the operator presses the grip J7m of the control stick 7 with one hand, and while observing the image on the monitor television 9, presses the manipulator 1.
The axis in the claw direction of the upper part 2 or the rotation axis of the upper part 2 is the target T.
The upper part 2 can be made to reach the target T linearly and smoothly by simply operating the four-way changeover switch SWi while sequentially correcting the posture of the hand 'It3 so as to face the upper part 2. When the target reaches the position of -T, the user operates the switch S- to open and close the claws on the upper part 2 and grasp the target -T. This operation is performed by operating the grip opening/closing control circuit 8Vy by the output of the switch 8Ws and driving the electric actuators M,'. In addition, if the movement of the manipulator 1 is to be stopped urgently, the microcomputer CPU is interrupted by operating the foot switch sW4, the calculation is stopped, and the drive of each electric actuator is stopped. good for

尚、前述のような目標物の位置へ向う場合と同様な操作
を実施することによシ細部を所望の位置に戻したシ移し
九プすることができる。
Incidentally, by carrying out the same operation as when moving to the target position as described above, it is possible to move the details back to the desired position.

以上の結果、操縦桿の握シの角度を変えるだけでそれに
対応した向きにマニピュレータの上部の同きを変えるこ
とができ、また、握りに設けた四方向切換スイッチによ
シ移動方向を選択することにより上部の向きの方向ま九
は上部の回動軸の方向に移動させることができ、操作性
が良くなり、従ってオペレータは熟練度を要求されなく
なる他、演算値にしたがうて把部位置の移動に必要なマ
ニピュレータ各軸の制御を行うようにしたため、構成も
簡単となるなどの利点が得られる。
As a result of the above, it is possible to change the upper part of the manipulator to the corresponding direction by simply changing the angle of the grip on the control stick, and the direction of movement can be selected using a four-way switch provided on the grip. As a result, the direction of the upper part can be moved in the direction of the upper rotation axis, improving operability and eliminating the need for operator skill, as well as adjusting the grip position according to the calculated value. Since each axis of the manipulator necessary for movement is controlled, advantages such as a simple configuration can be obtained.

同、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定するこ
となく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実
施し得るものであり、例えは上tIi2夾施例ではマイ
クロコンビエータと制御回路を別個のものとして構成し
九が、マイクロコンビータに比較器などの機能を持たせ
たいわゆるディノタルサーがとして構成するようにして
も良い他、実施例では視覚情報を得るためのテレビカメ
ラを一台とし九が複数台用いたり、或いは立体テレビ化
するなどしても良い。
Similarly, the present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings, but can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof. The control circuit may be configured as a separate circuit, or a so-called dino talcer may be configured in which the microconbeater has a function such as a comparator, or in the embodiment, a television camera for obtaining visual information may be configured. It is also possible to use one or more than one, or to make it into a three-dimensional television.

発明の効果 以上詳述したように本発明は少なくとも一端が基部Ki
t振り自在に支持され且つ軸をねじる方向に回転可能に
構成された上腕部及びこの上腕部目出端側に首振り自在
に支持され且つ軸會ねじる方向に回転可能に構成され九
前腕部及び前腕部の自由端側に賃振シ自在に支持された
十賃部及びこの手貫部に回転自在に支持され物体を掴む
ための上部とを備え、上部に対するX。
Effects of the Invention As detailed above, the present invention has at least one end of the base Ki.
An upper arm portion supported swingably and configured to be rotatable in the direction of twisting the shaft; a forearm portion supported swingably on the protruding end side of the upper arm portion and configured rotatably in the direction twisting the shaft; It is equipped with a tenth part supported on the free end side of the forearm part so as to be freely swingable, and an upper part rotatably supported by this hand part for grasping an object, and an X with respect to the upper part.

Felの三軸に対する自由度と所望方向への移動の自由
度を持たせると共に前記各可動部にはそれぞれ入力信号
に対応して蚊可動部の駆#IJを行う駆m装置及び前記
各可動部の回転角1r慣出し信号を発生する検出器とを
備えたマニピュレータと、このマニピュレータを撮像す
る撮像装置と、操作卓上に設けられ、X、7.zの三軸
に対して各々自由度を有すると共に各軸の回転角に対応
した出力を発生する検出器を備えた自在形の操縦枠と、
マニピュレータの単位移動幅を設足する設定器と、前記
操縦枠の各軸回転角を基準に前記マニピュレータの対応
する手首部及び上部及び剪、腕ねじシ回転の各回転角検
出出力を比較してその各差出力をX、y、に三軸の谷側
、1141jItとして得ると共にこの各制御量を前記
マニビーレータの61記把部に対t ルx * y −
z三帽の対応する駆動装置に与える制御手段と、マニビ
ーレータの上部を基準とする移動方向を指疋する手段と
、この指定された移動方向情報及び前記マニピュレータ
の各検出器出力及び前記設定器に・て設定された移動ス
テップ幅の情報音もとに移動ステ、1幅分の移動を前記
上部の先端の向きと同動軸方向を基準方向として前記移
動方向情報の示す基準移動方向に行ったとき得られるX
、7.に三軸各々の回転角をそれぞれポめる手段と、こ
の求めた三軸各々の回転角を基準に前記マニピュレータ
の上、前腕部における咳三軸各々に対応する可動部の対
応する検出器出力を比較し、その差出力を各細別の制御
量として該可動部を駆動する駆動装置に与える制御手段
とを用いて構成し、三自由度を有する操縦枠を操作する
ことによりその操縦枠の向きに対応したX e 7 t
 N三軸の角度情報を発生させこれを基準に上部の向き
を制御し、また上部の向きやマニピュレータの上、前腕
の各可!Ill郁の回転角情報やマニピュレータの移動
方向指示情報及び移動ステ、プ幅情報をもとに単位移動
ステップ幅分の移動をこの指示方向に行ったとき、各可
動部のとるべき回転角を求め、これを基準に各可動部の
回転角を制御するようにしたので、操縦枠を操作して上
部の向きを移動目標の方向に向け、移動方向指示情報を
与えれは上部の向き及び手首部の回動軸を基準軸として
前記移動方向指示情報の示すいずれかの基準軸方向に上
部を順次直線移動させることかで自、従って、上部と手
首部の方向を定めるたけて目的位置に上部を移動させる
ことができ、操作が容易となって操作に熟練を要さなく
なる他、演算t(より制御量を求めて制御する方式であ
るため構成か簡単となり、しかも操作は操縦枠と移動方
向指令のみの操作で良いからオペレータの疲労も少なく
、操作が簡単であるために細かい作業も9馳となるなど
優れた特徴を有する遠隔操作用のマニピュレータ装置を
提供することができる。
Each of the movable parts is provided with a movable device that drives the movable part of the mosquito in response to an input signal, and a movable part that has a degree of freedom with respect to the three axes of Fel and a degree of freedom of movement in a desired direction. A manipulator equipped with a detector that generates a rotation angle 1r habituation signal of X, 7. a flexible control frame that has a degree of freedom for each of the three axes of z and is equipped with a detector that generates an output corresponding to the rotation angle of each axis;
A setting device that sets the unit movement width of the manipulator is compared with each rotation angle detection output of the corresponding wrist and upper part of the manipulator, shearing, and arm screw rotation based on the rotation angle of each axis of the control frame. The difference outputs are obtained as 1141jIt on the valley side of the three axes in
A control means for controlling a corresponding drive device of the z-three caps, a means for specifying a moving direction with the upper part of the manibilator as a reference, and a means for controlling the specified moving direction information and each detector output of the manipulator and the setting device.・Based on the information sound of the movement step width set, the movement step moved one width in the reference movement direction indicated by the movement direction information, with the direction of the upper tip and the co-movement axis direction as the reference direction. X obtained when
,7. a means for determining the rotation angle of each of the three axes, and a means for determining the rotation angle of each of the three axes as a reference, and a detector output corresponding to the movable part corresponding to each of the three cough axes on the upper part of the manipulator and the forearm, based on the rotation angle of each of the three axes thus determined. and a control means that applies the difference output as each detailed control amount to the drive device that drives the movable part, and by operating a control frame having three degrees of freedom, the direction of the control frame can be determined. X e 7 t corresponding to
Generate angle information of the N three axes and control the orientation of the upper part based on this, and also control the orientation of the upper part, the top of the manipulator, and the forearm! Based on the rotation angle information of Illu, the movement direction instruction information of the manipulator, and the movement step and step width information, calculate the rotation angle that each movable part should take when moving by the unit movement step width in the specified direction. Since the rotation angle of each movable part is controlled based on this, the direction of the upper part is directed towards the moving target by operating the control frame, and the direction of movement information is given. By sequentially linearly moving the upper part in the direction of one of the reference axes indicated by the movement direction instruction information using the rotation axis as the reference axis, the upper part is moved to the target position by determining the direction of the upper part and the wrist part. In addition to being easy to operate and requiring no skill, the configuration is simple as it is a method that calculates the control amount and controls it, and the only operation required is the control frame and movement direction commands. It is possible to provide a manipulator device for remote control which has excellent features such as less fatigue on the operator because only a few operations are required, and because the operation is simple, detailed work can be done easily.

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

第1図は本発明の一実施例を示す概略構成斜視図、第2
図は本発明装置の制御系の回路構成を不すグロ、り図、
第3図(、) (b)は本発明装置の操縦枠部分構成を
示す側面図及び握り部分の上面図、第4図は本発明装置
の演算モデル図、第5図は四方向切換スイッチの操作方
向と上部の$動力向の関係を説明するための図である。 1・・・マニピュレータ、1a・・・基部、2・・・上
部、3・・・手を部、4・・・上腕、5・・・前腕、6
・・・操作車、7・・・慄縦桿、7a・・・握夛、yb
・・・基部、1e、1・・・・フレーム、8・・・テレ
ビカメラ、9・・・モニタテレビ、P1〜Pa s 8
1−8s−検出器、8 V 1〜S V7−制御回路、
IP・・・インターフェース、IIF・・・入力インタ
ー7エース、OIF・・・出方インタフェース% Ml
−MV・・・電動アクチェエータ、CPU・・・マイク
ロコンビエータ、swl〜SW、・・・スイッチ。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦(a) (b) 1 第4図 第5図 45
Fig. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the present invention;
The figure is a schematic diagram showing the circuit configuration of the control system of the device of the present invention.
Fig. 3 (,) (b) is a side view showing the configuration of the control frame of the device of the present invention and a top view of the grip portion, Fig. 4 is a calculation model diagram of the device of the present invention, and Fig. 5 is a diagram of the four-way selector switch. FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between the operating direction and the $ power direction at the top. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Manipulator, 1a... Base, 2... Upper part, 3... Hand part, 4... Upper arm, 5... Forearm, 6
...operation vehicle, 7...horizontal rod, 7a...grip, yb
...Base, 1e, 1...Frame, 8...Television camera, 9...Monitor TV, P1-Pa s 8
1-8s-detector, 8V1~S V7-control circuit,
IP...Interface, IIF...Input interface 7ace, OIF...Output interface% Ml
-MV...electric actuator, CPU...micro combinator, swl~SW,...switch. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue (a) (b) 1 Figure 4 Figure 5 45

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 少なくとも一端が基部に首振り自在に支持さ7+ 、且
つNMをねじる方向に回転可能に構成された土腕部及び
この上腕部自由端物に首振シ自在−C′3L持され且つ
軸をねじる方向に回転可能に構欺芒れた前腕部及び前腕
部の自由端側に首振り自′4i−に支持された手首部及
びこの手首部に回転目在に支持され、物体を掴むための
細部とを備り共Vc 1riJite各可動部にはそれ
ぞれ入力信号に対応して該可動部の駆動を行う駆動装置
及び前記各i」動部の回転角を検出し信号を発生する検
出器とtl−備えたマニピュレータと、操作卓上に設け
られ三路hllaK対して各々自由度を有すると共ti
c谷座標船の回転角に対応した出力を発生する検出器を
伽えた操縦枠と、マニピュレータの単位移動幅を設定す
る設定器と、前記操縦枠の各回転角を基準に前記マニビ
ーレータの把りしの対応する座m軸の回転角の検出出力
を比較してその各差出力を三座標軸の対応する各軸動・
御麺として得ると共にこの各制御量を前記マニビーレー
タの前記細部に対する三座標軸の対応する駆動装置に与
える制御手段と、マニビーレータの細部な基準とする移
動方向−を指定する+段と、この指定された移動方向情
報及び前記マニピュレータの各検出器出力及び前記設定
器にて6定された単位移動幅の情報をもとに単位移動幅
分の移動を前記細部の先端の向きと手首部の面側軸方向
を基準方向として前記移動方向情報の乃くす基準移動方
向に行ったとき得られる三座橡軸各々の回転角をそれぞ
れ求める千成と、この求めた三座標軸各々の回転角を基
4に前記マニピュレータの上、前腕部における骸三座慄
軸各々に対応する可動部の対応する検出器出力を比較し
、その差出力を各細別の制御蓋として該′iiJ動部を
駆動する駆動装置に与える制御手段とを貝偏して取るマ
ニピュレータ装置。
At least one end is swingably supported by the base, and the earth arm is configured to be rotatable in the direction of twisting the NM, and the upper arm is supported by the free end of the upper arm and is swingably supported and twists the shaft. a forearm part configured to be rotatable in a direction; a wrist part supported by a swinging arm on the free end side of the forearm part; and a detail supported on this wrist part in a rotational manner for grasping an object. Each movable part is equipped with a drive device that drives the movable part in response to an input signal, a detector that detects the rotation angle of each of the i' moving parts and generates a signal, and a tl- A manipulator equipped with a manipulator, and a manipulator provided on the operation table and each having a degree of freedom for the three-way hllaK.
c Valley coordinates A control frame with a detector that generates an output corresponding to the rotation angle of the ship, a setting device that sets the unit movement width of the manipulator, and a grip of the manibilator based on each rotation angle of the control frame. The detection outputs of the rotation angles of the corresponding m-axes are compared, and the difference outputs are calculated as
control means for obtaining the noodles and giving each control amount to the corresponding drive device of the three coordinate axes for the details of the manibilator; Based on the movement direction information, each detector output of the manipulator, and the information on the unit movement width determined by the setting device, the movement for the unit movement width is determined based on the direction of the tip of the detail and the surface side axis of the wrist part. Sennari calculates the rotation angle of each of the three coordinate axes obtained when the direction is the reference direction and moves in the reference movement direction specified by the movement direction information, and based on the rotation angle of each of the three coordinate axes thus obtained, Compare the corresponding detector outputs of the movable parts corresponding to each of the three skeleton axes in the forearm on the manipulator, and apply the difference output to the drive device that drives the moving part as each subdivision control lid. A manipulator device that takes control means and a shell in a biased manner.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59129676A (en) * 1983-01-14 1984-07-26 株式会社東芝 Remotelt controlled manipulator
JPS59227386A (en) * 1983-06-07 1984-12-20 株式会社明電舎 Control lever device for manipulator
JPS6130385A (en) * 1984-07-17 1986-02-12 工業技術院長 Robot
JPS6311291A (en) * 1986-07-03 1988-01-18 三菱電機株式会社 Remote control type manipulator device
JPH0223982U (en) * 1988-07-29 1990-02-16
US5145312A (en) * 1988-09-08 1992-09-08 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Industrial robot

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59129676A (en) * 1983-01-14 1984-07-26 株式会社東芝 Remotelt controlled manipulator
JPS59227386A (en) * 1983-06-07 1984-12-20 株式会社明電舎 Control lever device for manipulator
JPH0460796B2 (en) * 1983-06-07 1992-09-29 Meidensha Electric Mfg Co Ltd
JPS6130385A (en) * 1984-07-17 1986-02-12 工業技術院長 Robot
JPS6311291A (en) * 1986-07-03 1988-01-18 三菱電機株式会社 Remote control type manipulator device
JPH0223982U (en) * 1988-07-29 1990-02-16
US5145312A (en) * 1988-09-08 1992-09-08 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Industrial robot
USRE35584E (en) * 1988-09-08 1997-08-12 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Industrial robot

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