JPS59129676A - 遠隔操作マニピユレータ装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は遠隔操作マニピュレータに関し、特にその制御
、操作方式に係わるものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、原子力発電の普及に伴なって、使用済み核燃料の
再処理あるいは放射性廃棄物の処理施設が必要になって
きている。この処理施設においては、高レベルの放射能
をもつ環境下であるために人間による作業が困難であり
、特に施設内機器のメンテナンスはマニピュレータなど
を使った遠隔操作によらざるを得ない。そのため、原子
力発電施設においては、格納容器内および一次冷却水配
管系に対する点検あるいはパルプ開閉などの軽作業を、
作業員の放射能被曝低減を目的として遠隔操作化しよう
とする試みが具体化しつつある。かかる状況の下で、近
年遠隔操作技術の重要性はますます増大している。なか
でも、人間の手の機能を代行するマニピュレータには、
更に高度な性能と良好な操作性が要求されるようになっ
てきている。

従来、この種のマニピュレータの操作方法としては、大
別すると下記の３つの方式がある。

第１の方式は、実際に作業を行なうスレーブアームを、
これと同一あるいは相似の幾伺学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・の終端軸
に設げられたノ・ンドルを手に持って必要な動作を行な
わせることにより、スレーブアームを操作するものであ
る（マスクスレーゾ方式）。この方式では、マスタアー
ムとスレーブアームが同一または相似の形状をなすとい
う特徴ヲ活カシ、スレーブアームに作用する外力に起因
するマスタアーム、スレーブアームに作用する外力［ｊ
１５因するマスタアーム、スレーブアーム相互の位置ず
れをもとに、スレーブアームを介してオペレータの腕に
力をフィードバックする方式（パイラテラル制御方式）
を採用することができる。そのため、この方式は力感覚
を必要とする組立で、ねじ締め等の細かい作業に適して
いる。しかしながら、オペレータが実際に身体を動かし
て操作しなければならないために疲労を伴ない、長時間
の作業に一適さないという欠点がある。

第２の方式は、マニピュレータの各動作軸の動きを個別
のスイッチあるいは多自由度の操縦枠の各自由度に割り
付けて、これらを操作しているマニピュレータの各動作
軸を動かすものである。この方式は他の方式と比較する
と簡便ではあるが、マニピュレータの作業空間における
動作方向と操縦枠あるいはスイッチの操作方向とが対応
せず、オペレータの習熟に長時間を要し、かつ細かな作
業が困難であるという欠点がある。

第３の方式は、第２の方式と同様に多自由度の操縦枠を
用いるが、その操作方向トマニビュレータの作業空間に
おける動作方向とを一致させるために計算機を介在させ
、操縦枠により入力された指令値を演算してマニピュレ
ータの各軸の動作速度を求め、これによってマニピュレ
ータを指令すれた方向に動作させるものである。この方
式によればオペレータの方向感覚および距離感覚がその
まま生かされるため、操作が容易であり身体の疲労も少
ない。しかし１位置および姿勢の最低６自由度を有する
マニピュレータの全自由度を制御するため、計算機に高
度な性能と速い演算速度が要求される。また、組立て等
の細かい作業には必須となる力感覚を付与するためには
、マニピュレータの手先に作用する力を検知するセンサ
ー、検知された力を自由度構成の異なる操縦枠を介して
オペレータの手にフィードバックせしめる制御装置およ
びアクチュエータ等が必要になる。その結果。

装置の規模が大きくなり、設備費もかさむという欠点が
ある。

〔発明の目的〕

本発明は上記の従来技術の欠点に鑑みてなされたもので
、操作性が良好で細かい作業に適し、操作に伴なうオペ
レータの肉体的精神的疲労を最小限にとどめ、かつ簡単
で安価な遠隔操作マニピュレータを提供することを目的
とする。

〔発明の概要〕

上記の目的を実現するため本発明は、把持部の向キとマ
ニピュレータの移動方向をコンピュータの演算によって
関連づけ、更に把持部の向き（手首部の位置）および把
み動作（把持部の把持動作）をオペレータが入力するた
めの各自由度を持ったマスクハンドルを、マニピュレー
タの手蒔各軸を制御するチー２回Ｐ！５（第１のサーボ
回路群）と対称に設げられたサーｉ回路（第２のサーボ
回路群）によって制御されるアクチュエータ（第２のア
クチュエータ）により１駆動させる構成としたため、マ
ニピュレータの把持部に加えられた外力をこのマスクハ
ンドルの動きによってオペレータが力として知覚しうる
構成とした遠隔操作マニピュレータを提供するものであ
る。

〔発明の実施例〕

第１図乃至第６図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第１図は一実施例の斜視図である。

マニピュレータ１の先端に設けられる把持部２は。

手首部３を介して上腕４および前腕５からなるアーム部
に取り付けられる。ここで、支持体１ａ　に向（ひねり
方向〕にも回動自在になっている。また、上腕４に取り
付けられた前腕５は軸４ａ　を中心にθ３方向（振り方
向）に回動自在になっており、かつα方向にも回動自在
になっている。さらに、前腕５に取り付げられた手首部
３は軸５ａを中心にβ方向に回動自在になっており、か
つ手酊部２はγ方向にも回動自在になっている。このよ
うに、マニピュレータ１は腕部に手首部３の空間的位置
を決める３自由度θ□、θ２．θ３を持ち、かつ手醒部
３に姿勢の３自由度α、β、γを持っているので、把持
部２を作業空間の任意の位置、方向に移動させることが
できる。

マニピュレータ１を遠隔操作するための操作卓６には、
姿勢の３自由度と把持の１自由度の４自由度を持ち、前
、後、左、右、上、下の移動方向を選択する６個のスイ
ッチ群Ｓ’％ＶＩ　Ｂ　ｓ　ＳＷｌ　ｂ　’ＳＷ１．　
、５Ｗ１ｄ、　ＳＷ、ｅ、　５Ｗ１ｆ（方向切換スイッ
チ）を備えたマスクハンドル７が設けられている。また
、前面・ξネルにはマニぎユレータ１の移動ステップ幅
Ｕを設定するためのディジタルスイッチＳＷ２ト、マニ
ピュレータ１の作業空間に向けられたテレビカメラ８か
らの映像を映し出すモニタテレビ９が設けられている。

フット式の非常停止スイッチＳＷ３は操作卓の前記下部
の下方に設けられ、操作卓６とテレビカメラ８およびマ
ニピュレータ１はケーブル１０により接続されている。

第２図はマスクハンドル７の縦断面図であり、第１図と
同一の要素は同一の符号で示しである。

操作卓６に固着されたマスタノ・ンＰルアの基部７ａに
は、Ｕ字形の第１のフレーム７Ｃが基端に設げられた回
転支持軸７ｄ　をもって水平方向に回動自在に取り付け
である。回転支持軸７ｄ　に固着された平歯車７ｅには
、この回転角α、を検出するための検出器Ｓ８の軸に固
着されたビニオン７ｆと。

１１７クチユ工−タＭ８　　の軸に固着されたヒ＝、１
ン７ｇ　とが噛合っている。また、第１のフレーム７Ｃ
にはＵ字状のフレーム両端部近傍に軸７ｈが回動可能に
支持され、この軸７ｈに第２のフレーム７１が固着され
ている。このため、第２のフレーム７１は軸７ｈを中心
として第１のフレーム７Ｃの回動方向と直角な方向に回
動可能な構成になっている。第２のフレーム７１　は自
由端側がせり上った形状となっており、Ｃのせり上り部
分に水平軸７ｍが回動自在に支持され、握り部７ｎはこ
の水平軸７ｍの一端に固着されている。また、水平軸７
ｍの他端には平歯車７ｐが固瘤され、各々駆動用アクチ
ュエータＭ１０−検出器Ｓ１ｏの軸に固着されたピニオ
ン７ｑ　と、これを介して−ニオン７ｒとに噛合ってい
る。握り部７ｎの先端には、自由端にフック７Ｓを持つ
レバー７ｔが垂直な＠７ｕの回りに回動自在に支持され
ており、レバー７ｔにはセクタギヤ７ｖが固着され、各
々検出器Ｓ１□。

駆動用アクチュエータＭ１□の軸に固着されたビニオン
７ｗ、７ｘと噛合っている。また、握り部７ｎの上面カ
バーには６個の押釦式の方向切換スイッチ５Ｗ１ａ〜５
Ｗ１ｆのうちの４個５ＩＶ１ａ”　５ＷＩｄが設げられ
ている。さらに、握り部７ｎ　の側壁には残りの２個の
押釦式のスイッチ謂□。、５Ｗ１ｆが設けられている。

第３図はマスクハンドル７の正面図で、第１図および第
２図と同一要素は同一符号で示しである。

軸７ｈには平歯車７」が固着されており、検出器Ｓ９、
駆動用アクチュエータＭ９の軸に固着されたビニオン７
ｋ　、　７１と噛合っている。

第４図は操作卓６に納められる演算処理系、制御系の回
路構成図で、第１図乃至第３図と同一の要素は同一の符
号；で示しである。マニピュレータ１の腕駆動用の電動
アクチュエータＭ□２Ｍ２９Ｍ３゜手首関節駆動用の電
動アクチュエータＭ４．　Ｍ５゜Ｍ６　および把持部２
の爪開閉用の電動アクチュエータＭ７　のそれぞれに対
応して検出器８１〜Ｓ７が設けられ、検出器８１〜Ｓ７
は各々に対応する電動アクチュエータＭ□〜Ｍ７により
駆動されるマニピュレータ１の各関節部および回動部の
回動角θ□。

θ２．θ３α、β、γ、ｆを検出する。また、マスクハ
ンドル７の第１のフレーム７ｃ　の水平振り、第２のフ
レーム７１の垂直振り、握り部７ｎの戻りおヨヒレハー
７ｔの開閉のための電動アクチュエータＭ８２Ｍ９２Ｍ
１ｏ１Ｍ□□に対応して検出器ｓ８．　ｓ、。

Ｓ１ｏ、Ｓ□１が設けられζ検出器Ｓ８〜Ｓ１□は各自
由度の回動角αｊ、βｊ、γ４．ｆｊを検出する。サー
ジ回路Ｓ■□〜Ｓｖ□□はそれぞれ対応する電動アクチ
ュエータを、駆動する。方向切換スイッチ謂、３〜５Ｗ
１ｆの出力、ディジタルスイッチＳＷ２の出力および非
常停止スイッチＳＷ３の出力は入力インタフェースＩＦ
□を介してマイクロコンピュータＣＰＵ［与えられ、検
出器Ｓ□〜Ｓ６の出力θ１．θ２．θ３（以上、手首位
置信号）、α、β、γ（以上、手首姿勢信号）は入力イ
ンタフェース■Ｆ２を介してマイクロコンピュータＣＰ
Ｕに与えられる。マイクロコンピュータＣＰＵはこれら
をデータとし、あらかしめ与えられているプログラムに
従って、演算プロセッサＡＰＵの助けを借りて演算し、
演算結果θ□＋Δθ１．θ２＋Δθ２．θ３＋Δθ３（
以上基準値信号）を出力インタフェースＯＩＦを介して
サーボ回路ｓｖ、　、　ｓｖ２．　ｓｖ３に出力すると
共に、必要な各種制御を司る。サージ回路ＳＶ□、Ｓｖ
２．ＳＶ３には、マイクロコンピュータＣＰＵの演算結
果θ１＋Δθ１゜θ２＋Δθ２．θ３＋Δθ３と検出器
Ｓ□、Ｓ２．Ｓ３の出力θ１．θ２．θ３の差分が入力
される。サージ回路Ｓｖ４．ＳＶ８には検出器Ｓ４の出
力αと検出器Ｓ８の出力αｊ　の差分が入力され、サー
ジ回路ＳＶ５゜Ｓｖ９には検出器Ｓ５の出力βと検出器
Ｓ９の出力β　の差分が入力され、サージ回路ｓｖ６．
　ｓｖ□。

には検出器Ｓ５の出力γと検出器Ｓ１ｏの出力γ、の差
分が入力される。また、サージ回路ｓｖ７．　ｓｖ□□
には検出器Ｓ７の出（力ｆと検出器Ｓ□１の出力ｆｊの
差分が入力される。

次に、第１図乃至第４図に示す一実施例の動作を、第５
図および第６図を参照して説明する。第５図（ａ）は一
実施例のマスクハンドル７の握り部の横断面図であり、
第５図（ｂ）はそのスイッチ配列を示す図であり、第１
図乃至第４図と同一要素は同一符号で示す。マスクハン
ドルアの握り部７ｎをオペレータが手で握って所望の状
態に動かすと、握り部７ｎの状態は各軸に設けられた検
出器Ｓ８〜Ｓ１８により検出され、それぞれ検出信号α
、。

βｊ、γｊとして出力される。また、マニピュレータ１
の把持部２の状態は検出器８４〜Ｓ６により検出され、
それぞれ検出信号（手首姿勢信号）α。

β、γとして出力される。これらのうち、それぞれ対応
する自由度の検出信号αとα　、βとβｊ。

」 γとγｊが比較されて差分がそのままマニピュレータ１
側のサージ回路Ｓ■４〜ＳＶ６に入力され、マスタハン
ドル側のサージ回路Ｓｖ８〜Ｓ■□０には反転したもの
が入力される。そのため、マスクハンドル７はオペレー
タに対して１把持部２の状態とマスタハンドル７の状態
の各軸ごとの偏差に応じたトルクを与える。こうして、
マニピュレーターの把持部２に加えられた外力に起因す
る把持部２の状態とマスクハンドルアの状態とのずれは
、外力に相当した力としてマスクハンドルを通じてオペ
レータに知覚される。

把持部２の操作は、マスタノ・ンＰルアの握り部７ｎに
設けられたレバー７ｔをオペレータの千１１０人指し指
によって開閉し、これによって変化する角度ｆ・を検出
器Ｓ１１により検出し、これと把持部２の検出器Ｓ７の
検出信号ｆとの差分をサーボ回路Ｓｖ７に入力し、これ
を反転したものをサーボ回路Ｓ１□に入力し、それぞれ
の電動アクチュエータＭ７．　Ｍ１□を駆動することに
よって行なわれる。このとき、マスクハンドル７側の電
動アクチュエータＭ１１の働きにより、オペレータはマ
ニピュレーターの把持部２に発生した把持反力を一定の
比率で知覚することができる。このようにして、オペレ
ータはテレビカメラ８を経で得られ操作車のモニタテレ
ビ９に写己出されるマニピュレーターおよび作業空間の
映像の４ならず、マニピュレータ１が外部に与えたり外
部より加えられたりする力を知覚しながら、把持部２の
姿勢を任意に選ぶことができる。このとき、マイクロコ
ンピュータＣＰＵは、与えられたデータに所定の演算を
行ない、把持部２が向いている方向を基準に上、下、左
、右、前、後の３方向に移動する操作量を求め、これを
サーボ回路Ｓ■、〜Ｓ■３に与える。

第６図は第１図乃至第５図に示す一実施例によって目標
物Ｔを把持する動作なＸ、ｙ、ｚ座標にて説明する図で
、Ｌ、　、　Ｌ２．　ｔｈはそれぞれ上腕４の長さ、前
腕５の長さ１把持部２の長さを示し、Ｗは障害物である
。

まず、マスクハンドルアの操作により把持部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ＦｇＶ
Ｖ２を操作してマニピュレータ１の移動ステップＵを所
望の値にセットする。

次に１前後、左右、上下に対応するそれぞれの方向切換
スイッチ５Ｗ１ａ〜Ｓ’Ｗ□ｆのうち、任意のひとつを
選択して移動すべき方向を設定する。ここで、把持部２
の支持端側を基準に目標物ＴＫ至る方向を見ると、目標
物Ｔは前方にあるから方向切換スイッチ５Ｗ１ａを押す
。これにより、マイクロコンピュータＣＰＵは把持部２
の移動方向が前方方向であると判断し、入力されたデー
タをもとに演算を開始する。その演算は次のように行な
う。

今、ｐ（θｉ）；手首部３の中心点の位置ベクトルｐ（
θ１＋Δθｉ）；単位ステップ移動後の手首３中心点の
位置ベクトル Ｕ；ディジタルスイッチより入力されたステップ幅 ｑ；移動方向を示す単位ベクトル とすると ｐ（θｉ＋Δθ１）＝ｐ（θｉ）　−１−ｕｑ　　・・
曲・・・（１）ただしＣＩ　＝：　ＣＯ８θｉ、　５ｉ
＝ｓｉｎθｉでありｉ＝１　、２．３ｉ、ｊ、にはマニ
ピュレータ１の置かれた静止亘父座標系の基本ベクトル
を示す。

次に移動方向ベクトルはこの場合把持部２の中心線に清
って前方であり となる。

ａ２□＝　−（ｔ１＋ｔ２ｓｉｎθ３）ｓｉｎθ１＋ｔ
２ｃｏｓθ、ｃｏｓθ２　ＣＯ８θ３ａ２２＝−４２Ｓ
ｉｎθ１ｓｉｎθ２ＣＯ５θ３”２３　＝　ｔ２　（ｃ
ｏｓθ□ｃｏｓθ３−ｓｉｎθ１ｃｏｓθ２Ｓｉｎθ３
）ａ３１　＝＝　（ｔｘ　＋１２Ｓ　１１’ｌθ３）Ｃ
Ｏ５θｌ＋Ｌ２ｓｉｎθ□ｃｏｓθ２ＣＯ５θ３ａ３２
　：＝：　Ｚ２　ｃｏｓθ１ｓｉｎθ２ＣＯ５θ３ａ３
３二ｔ２（ＳｉＢ６、ｃｏｓθ３＋ｃｏｓθ１ｃｏｓθ
２ｓｉｎθ３）となる。また式（１）より ｐ（θｉ＋Δθ１）−ｐ（θ１）＝Ｕ書ｑ　であるから
よって ・・・・・・・・・（υ） ただし 以上のようにして単位ステップＵだげ移動させたときの
θ□、θ２．θ３の各回動角θｉ＋Δθｉ　が求まる。

これらの演算は演算プロセッサＡＰＵを使用することに
より数ＩＱｒｎｓで実行可能であり、マニピュレータ１
の動作が断続的になる等の不具合は生じない。またマニ
ピュレータ１の把持部２を後方へ動かす場合は方向切換
スイッチ５Ｗ１ｂを操作し演算にはＵの代りに（−Ｕ）
を使用する。

次にマニピュレータ１の移動方向を把持部２の横方向と
する場合は、例えば右方向の場合は方向切換スイッチＳ
Ｗ１．を操作する。この時の演算は式（３）のｑの代り
に を用いる。

また移動方向が左方向の場合は方向切換スイッチ５Ｗ１
ｄを操作し、Ｕの代りに（−ｕ）を使用し式（６）ｋ用
いてΔθｉを算出する。更にマニピュレータｌの移動方
向な把持部２の上下方向とする場合は例えば上方に移動
させる場合は方向切換スイッチ５Ｗ１ｅを操作し、この
時の演算は式（３）のｑの代りに ｑ＃＝〔Ｍ〕・ｋ ・・・・・・・・・　（７） を用いる。

把持部２の移動方向が下方向の場合には方向切換スイッ
チ５Ｗ１ｆを操作し、　ｕ　ノ代’）　Ｉｃ　（−ｕ）
　ヲ用いて式（力によりΔθｉを算出する。このように
して求めた単位ステップ移動後の各０１．θ２．θ３の
回動角データ（基準値信号）θ、＋Δθ０．θ２＋Δθ
２゜θ　＋Δθは、出力インタフェースＯＩＦを介して
そ３ れぞれ対応する検出器Ｓ□、Ｓ２，８３の検出信号（手
首位置信号）θ０．θ２．θ３と突き合わされ、その差
分がサージ回路ＳＶ□、Ｓ■２．Ｓ■３に与えられる。

各々のサージ回路Ｓｖ１〜Ｓ■３は、これらＱ）差分に
応じた量だけ電動アクチュエータＭ□２Ｍ２゜Ｍ３を駆
動する。その結果、マニピュレータ１の上腕４の振り角
θ１．上腕４のひねり角θ２．前腕５の振り角θ３は各
々求めたθ１＋Δθ□、θ２＋Δθ２゜θ３＋Δθ３の
位置になる。マイクロコンピュータＣＰＵの演算が方向
切換スイッチ５Ｗ１ａ〜５Ｗ１ｆを操作するごとにもし
くは操作中は繰り返されるものとすると、これら方向切
換スイッチ５Ｗ１ａ〜５Ｗ１ｆを操作するだけで前記単
位ステップ幅８分、あるいは幅Ｕの整数分だけ目的の方
向に把持部２を移動さぜることができる。

このように、オペレータは片手でマスクハンドル７の握
り部７ｎ　を握り、モニタテレビ９０画像を観察しなか
ら把持部２の位置を修正し、目標物Ｔとの相対的位置関
係とアクセスしたい方向に応じて方向選択スイッチ５Ｗ
１ａ〜５Ｗ１（を操作することにより、把持部２を直線
的かつ円滑に目標物Ｔに到達させることができる。第６
図に示す如く到達経路に障害物Ｗが存在し、誤ってこれ
に把持部２が干渉した場合には、外力による手首部３の
名門節の変位がマスクハンドル７に反映される。そのた
め、オペレータはマスタハフ１？ルアを介してマニピュ
レータ１が受けた力を知覚し１手首部３の姿勢あるいは
移動方向を変更し、これによって過大な外力を受けるよ
うな衝突を回避することができる。また、非常停止スイ
ッチＳＷ３を操作してマイクロコンピュータＣＰＵに割
り込みをかけ、演算を中止させて電動アクチュエータＭ
□〜Ｍ７の駆動を停止し、マニピュレータ１の動きを緊
急に停止させることもできる。

対象物をハンＰリングする場合には、オペレータはマス
クハンドルアｎに設けられたレバーを操作する。この操
作により把持部２は開閉し、しかも物体を把持する力は
オペレータがレバーに加える力を加減することで制御で
きる。なお、前述と同様に把持部２を所望の位置へ戻し
たり移したりすることができる。

このように、マスタノ・ンドルの握り部の角度を変える
だけでそれに対応した向きにマニピュレータの把持部の
向きを変えるＣとができ、握り部に設けられた方向選択
スイッチにより把持部の向きを基準に移動方向を選び、
把持部を移動させることができる。そのため、マニピュ
レータと作業空間を写し出す画像によりマニピュレータ
の移動方向をあらかじめ確認でき、マニピュレータの操
作性は格段に向上する。しかも、誤って把持部を他の物
体にぶつけた場合にも、直ちにマスクハンドルを介して
力感覚として反応を得られるため、必要以上に神経を資
すこともない。また、ダルト締結、ハメ合い等の力感覚
を必要とする細かい作業も行なうことができる。さらに
、把持部の移動をマスクハンドルを用いた移動方向の入
力と演算制御で行なっているため、従来のマスタスレー
ブ方式では操縦困難であったオペレータの動作範囲をは
るかに超えた大型コンピュータにも適用できる。

ナオ、上記実施例においては、マニピュレータの自由度
の配置を上腕の振り、ひねり、前腕の振り、ひねり、手
首の振り、ひねり、把みの順に配置したが、腕に３自由
度と手首に４自由度とがあればいかなる自由度配置でも
よい。また、上記実施例ではマイクロコンピュータとサ
ーボ回路を別個のものとして構成したが、マイクロコン
ピュータに比較器などの機能を持たせたデジタルサージ
として構成してもよい。さらに、テレビカメラを複数に
して立体テレビ化してもよい。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば、把持部の向きとマニピュレ
ータの移動方向をコンピュータの演算によって関連づけ
、更に把持部の向き（α、β、γ）および把み動作（ｆ
）をオペレータが入力するための各自由度を持ったマス
クハンドルを、マニピュレータの手首各軸を制御するサ
ーＩ回路（第１のサージ回路群）と対称に設げられたサ
ーボ回路（第２のサージ回路群）により制御されるアク
チュエータ（第２のアクチュエータ）によって駆動させ
ることにより、マニピュレータの把持部に加えられた外
力をオペレータが力として知覚しつる構成としたため、
操作性が良く細かい作業が可能で、操作に伴なうオペレ
ータの肉体的、精神的疲労を最小限にとどめ、かつマイ
クロコンピュータで制御可能な簡単で安価な遠隔操作マ
ニピュレータを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は第１図の
一実施例のマスクハンドルの縦断面図、第３図は第１図
および第２図の一実施例のマスクハンドルの正面図、第
４図は第１図乃至第３図の一実施例の演算処理系および
制御系の回路構成図、第５図は第１図乃至第４図の一実
施例のマスクハンドルの横断面図および平面図、第６図
は第１図乃至第５図の一実施例の動作を説明する図であ
る。 ｌ・・・マニピュレータ、２・・・把持部、３・・・手
首部。 ４・・・上腕、５・・・前腕、６・・・操作卓、７・・
・マスクハンドル、８・・・テレビカメラ、９・・・モ
ニタテレビ。 １０・・・ケーブル。 出願人代理人　　　猪　　股　　　　　清第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （０−） ５Ｗｌｅ）　５Ｗ／ｆ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 手首部に姿勢の３自由度を有しかつ把持部に把持の１自
   由度を有すると共に腕部にこの手首部の空間的位置を決
   める３自由度を有する作業部と、前記手首部の姿勢の３
   自由度における回動角を検出して各自由度ごとの手首姿
   勢信号を出力する第１の検出器群と、前記手首部を姿勢
   の３自由度ごとに駆動する第１のアクチュエータ群と、
   前記手首部の姿勢の３自由度に対応した３自由度を有し
   オペレータにより操作されるマスタハンドルと、前記マ
   スクハンドルの各自由度における回動角を検出して各自
   由度ごとのノ・ンドル姿勢信号を出力する第２の検出器
   群と、前記マスタフ１ンドルを各自由度ごとに駆動する
   第２のアクチュエータ群と、前記手首部の３０肯度ごと
   の手首姿勢信号とノ・ンドル姿勢信号の差分にもとづい
   て前記第１のアクチュエータ群をそれぞれ制御する第１
   のブー２回路群と、前記手首部の３自由度ごとの手首姿
   勢信号とハンｒル姿勢信号の差分にもとづいて前記第２
   のアクチュエータ群をそれぞれ制御する第２のサージ回
   路群と、 前記把持部の把持の１自由度における回動角を検出して
   把持信号を出力する第３の検出器と、前記把持部を把持
   の１自由度に駆動する第３のアクチュエータと、前記把
   持部の把持の１自由度に対応した自由度を有しオペレー
   タによって操作されるレバーと、前記レバーの回動角を
   検出してレノぞ−把持信号を出力する第４の検出器と、
   前記レノマーを駆動する第４のアクチュエータと、前記
   把持部の把持の１自由度についての把持信号とレノマー
   把持信号の差分にもとづいて前記第３および第４のアク
   チュエータを制御する第３およヒ第４（ｆ）サーゼ回路
   と、 前記腕部の３自由度における回動角を検出して各自由度
   ごとの手首位置信号を出力する第５の検出器群と、前記
   腕部を各自由度ごとに駆動する第５のアクチュエー晟、
   前記マスクハンドルに設けられ前記手首部の移動方向を
   互いに直交する３軸の方向に切換える方向切換スイッチ
   と、前記手首部の移動距離を設定する設定スイッチと、
   前記方向切換スイッチ、設定スイッチからの信号および
   前記第１．第５の検出器群からの千醒姿勢信号５手首位
   置信号にもとづいて前記腕部の３自由度に対応する基準
   値信号を出力する制御手段と、前記