JPS5953195A - 遠隔監視装置 - Google Patents
遠隔監視装置Info
- Publication number
- JPS5953195A JPS5953195A JP57159979A JP15997982A JPS5953195A JP S5953195 A JPS5953195 A JP S5953195A JP 57159979 A JP57159979 A JP 57159979A JP 15997982 A JP15997982 A JP 15997982A JP S5953195 A JPS5953195 A JP S5953195A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manipulator
- imaging device
- tip
- joint
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
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。
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〕
本発明はマニピュレータの先端に取付けた撮像装置の水
平方向及び上下方間を常に一定に保持した遠隔監視装置
に関する。
平方向及び上下方間を常に一定に保持した遠隔監視装置
に関する。
たとえば原子炉内、宇宙空間、海洋等のように、人間の
接近が困難あるいは不可能な環境下での作業は遠隔操作
可能なマニピュレータによって行なわれることが多い。
接近が困難あるいは不可能な環境下での作業は遠隔操作
可能なマニピュレータによって行なわれることが多い。
原子力発′祇プラントにおいては、プラント自体の局性
能、高信頼性を維持し、万一、故障、損傷等が発生した
場合でも社会的に大きな影臀をもたらすことのないよう
に、故障、損傷等の早期発見につとめる必要がある。そ
こでたとえば軽水炉の格納容器内部を監視するには、多
関節形のマニピュレータの先端に撮像装置を収付けて格
納容器内を移動させ、監視員は遠隔監視室において撮像
装置からの清報をモニタテレビラ通じて監視できるよう
にすることが考えられている。
能、高信頼性を維持し、万一、故障、損傷等が発生した
場合でも社会的に大きな影臀をもたらすことのないよう
に、故障、損傷等の早期発見につとめる必要がある。そ
こでたとえば軽水炉の格納容器内部を監視するには、多
関節形のマニピュレータの先端に撮像装置を収付けて格
納容器内を移動させ、監視員は遠隔監視室において撮像
装置からの清報をモニタテレビラ通じて監視できるよう
にすることが考えられている。
ところで、ここで問題となるのは、マニピュレータの動
作に伴ないその先端に取付けられた撮像装置が絶対空間
座標に対して回転してしまうため、モニタテレビの画像
も回転してしまい、監視員にとってそのような画像が周
辺部とどのような位置関係になるのか直ちに判断するこ
とができず、故障や損−〇生じた箇所全認識しにくいこ
とである。
作に伴ないその先端に取付けられた撮像装置が絶対空間
座標に対して回転してしまうため、モニタテレビの画像
も回転してしまい、監視員にとってそのような画像が周
辺部とどのような位置関係になるのか直ちに判断するこ
とができず、故障や損−〇生じた箇所全認識しにくいこ
とである。
一例を示すと、第１図のように３つの関節ＩＡ、ＩＢ、
ＩＣｆ有する多関顛形マニピュレレータ２の先端に撮１
１１１装置３を収付け、監視対象物４を撮像してそ゛の
像をモニタテレビ５の画面上で監視するものとする。こ
のとき第２図のように各関節ＩＡ、ＩＢ、ＩＣを屈曲し
て撮像装置３の上下方向を反転させた場合にはｌｌ１Ｊ
Ｉ Ｉｔ ６も反転したものとなる。このような１曲像
６からは監視対象物４の傾きゃ周辺部との位置関係を知
ることがきわめて困難なこと、明らがである。
ＩＣｆ有する多関顛形マニピュレレータ２の先端に撮１
１１１装置３を収付け、監視対象物４を撮像してそ゛の
像をモニタテレビ５の画面上で監視するものとする。こ
のとき第２図のように各関節ＩＡ、ＩＢ、ＩＣを屈曲し
て撮像装置３の上下方向を反転させた場合にはｌｌ１Ｊ
Ｉ Ｉｔ ６も反転したものとなる。このような１曲像
６からは監視対象物４の傾きゃ周辺部との位置関係を知
ることがきわめて困難なこと、明らがである。
軽水炉の格納容器内を監視する場合は、格納容器内に多
数の複雑な配管群があるため、モニタテレビ５を通じて
配管の一部に冷却水漏れを発見したとしても、画面上で
は亀裂が生じている位置、亀裂の大きさ、方向等がマニ
ピュレータの動作に伴なってたえず変化する。従って監
視員にとっては亀裂の位置、太ささ、方向等をモニタテ
レビの＋ｉｎｒ面上から判断することはきわめて困難に
なるのである。
数の複雑な配管群があるため、モニタテレビ５を通じて
配管の一部に冷却水漏れを発見したとしても、画面上で
は亀裂が生じている位置、亀裂の大きさ、方向等がマニ
ピュレータの動作に伴なってたえず変化する。従って監
視員にとっては亀裂の位置、太ささ、方向等をモニタテ
レビの＋ｉｎｒ面上から判断することはきわめて困難に
なるのである。
第３図及び第４図はマニピュレータの動作に伴なう癲１
攻装置攻びｌ凹像の回転状況を示すものである。
攻装置攻びｌ凹像の回転状況を示すものである。
第３図において、マニピュレータ１１は第１〜第４のマ
ニピュレータ腕１２Ａ〜１２Ｄより構成され、第１のマ
ニピュレータ腕１２Ａは第１関節１３ｋを介して固足部
に取付けられ、第４のマニピュレータ腕１２Ｄの先端に
撮像装置１４を取付けて監視対象物１５を撮塚し、モニ
タテレビ１６の画面上にその画１象１７を表示して遠隔
監視室にて監視するものとする。第２のマニピュレータ
腕１２Ｂは第１のマニピュレータ腕１２Ａの先端に第２
関節１３Ｂを介して直角に連結され、自己の軸心線を中
心に回転自在となっている。またｆＩ３のマニピュレー
タ腕１２Ｃ（ｄ、第２のマニピュレータ腕１２Ｂの先端
に第３関節１３Ｃを介して連結され、ｌ＄４のマニピュ
レータｋ１２Ｄは第３のマニピュレータ腕１２Ｃの先端
に第４関ｉ（ｉ １３ Ｄを介して連結されている。そ
して第３、第４関節１３Ｃ９１３Ｄの回転角θ８ 、θ
４ 奮いずれも０とするどき第３図の如く第２、第３、
第４のマニピュレータ腕１２Ｂ、１２Ｃ１１２Ｄは一直
巌状になる。そこですべての関節１３Ａ〜１３Ｄの回転
角θ１ 、θ、、θ８．θ４をいずれも０とした状態で
第１のマニピュレータ腕Ｊ２Ａの軸心線を絶対空間座標
系ｏ−ｘｙｚの２軸に一致させ、第２．第３．第４のマ
ニピュレータ腕１２Ｂ。
ニピュレータ腕１２Ａ〜１２Ｄより構成され、第１のマ
ニピュレータ腕１２Ａは第１関節１３ｋを介して固足部
に取付けられ、第４のマニピュレータ腕１２Ｄの先端に
撮像装置１４を取付けて監視対象物１５を撮塚し、モニ
タテレビ１６の画面上にその画１象１７を表示して遠隔
監視室にて監視するものとする。第２のマニピュレータ
腕１２Ｂは第１のマニピュレータ腕１２Ａの先端に第２
関節１３Ｂを介して直角に連結され、自己の軸心線を中
心に回転自在となっている。またｆＩ３のマニピュレー
タ腕１２Ｃ（ｄ、第２のマニピュレータ腕１２Ｂの先端
に第３関節１３Ｃを介して連結され、ｌ＄４のマニピュ
レータｋ１２Ｄは第３のマニピュレータ腕１２Ｃの先端
に第４関ｉ（ｉ １３ Ｄを介して連結されている。そ
して第３、第４関節１３Ｃ９１３Ｄの回転角θ８ 、θ
４ 奮いずれも０とするどき第３図の如く第２、第３、
第４のマニピュレータ腕１２Ｂ、１２Ｃ１１２Ｄは一直
巌状になる。そこですべての関節１３Ａ〜１３Ｄの回転
角θ１ 、θ、、θ８．θ４をいずれも０とした状態で
第１のマニピュレータ腕Ｊ２Ａの軸心線を絶対空間座標
系ｏ−ｘｙｚの２軸に一致させ、第２．第３．第４のマ
ニピュレータ腕１２Ｂ。
１２Ｃ，１２Ｄの軸心線及び撮像装置１４の光軸をＹ軸
方同と規定し、これをマニピュレータ１１の基準姿勢と
する。そしてこのときの１最像装置１４の座標系ｏ−ｘ
ｙｚｋ絶対空間座標系〇−ｘｙｚと平行に設定しておく
。
方同と規定し、これをマニピュレータ１１の基準姿勢と
する。そしてこのときの１最像装置１４の座標系ｏ−ｘ
ｙｚｋ絶対空間座標系〇−ｘｙｚと平行に設定しておく
。
このような基準姿勢の状態から第１関節ＪＪＡを回転す
ると、第２〜第４のマニピュレータ腕１２ Ｂ〜１２
Ｄ及び撮１政装置１４はｚ！ｌ！ｌｉｌヲ中心としてＸ
Ｙ平而面平行な面上を旋回するようになり、また上記基
準姿勢の状態から第２関節１３Ｂを回転すると、第２〜
第４のマニピュレータ＃１２Ｂ〜１２Ｄ及び撮像装置１
４は自己の軸心線又は光軸を中心に回転するようになる
。
ると、第２〜第４のマニピュレータ腕１２ Ｂ〜１２
Ｄ及び撮１政装置１４はｚ！ｌ！ｌｉｌヲ中心としてＸ
Ｙ平而面平行な面上を旋回するようになり、また上記基
準姿勢の状態から第２関節１３Ｂを回転すると、第２〜
第４のマニピュレータ＃１２Ｂ〜１２Ｄ及び撮像装置１
４は自己の軸心線又は光軸を中心に回転するようになる
。
さらに第３関＠１３Ｃ又は第４関節１３０を回転すると
、撮像装置１４はｚＸ平面上を第３関節１３Ｃ又は第４
関節１３Ｄｔｌ−中心として旋回するようになる。
、撮像装置１４はｚＸ平面上を第３関節１３Ｃ又は第４
関節１３Ｄｔｌ−中心として旋回するようになる。
そこで、マニピュレータ１１を第４図の如く動作させた
状態における第１〜第４関節１３１〜１３Ｄの回転角を
θ１．θ７．θ８．θ４とすると、撮像装置１４の座標
系ｏ−ｘｙｚは回転角θ１（ｉ−１〜４）のみに影響さ
れるので、座標系ｏ−ｘｙｚとｏ−ｘｙｚとの関係は次
式のようになる。
状態における第１〜第４関節１３１〜１３Ｄの回転角を
θ１．θ７．θ８．θ４とすると、撮像装置１４の座標
系ｏ−ｘｙｚは回転角θ１（ｉ−１〜４）のみに影響さ
れるので、座標系ｏ−ｘｙｚとｏ−ｘｙｚとの関係は次
式のようになる。
ただし、Ｃ＋＋ｘｃｏｓθｉ、Ｓｉ＋ｗｓｉｎθｌとす
る。
る。
ここで、
・・・・・・・・・（２）
とすると
ところで（３）式における３×３の行列は、とりもなお
さず絶対空間座標系ｏ−ｘｙｚに関する撮像装置１４の
座標系０−Ｘ”ｌＺＯ方回金回余弦している。すなわち
”Ｉｔｅａ！１ｅ’３１はそれぞれＸ軸とＸ軸、Ｘ軸と
Ｙ軸、Ｘ＋１８ＩＩｌと２軸のなす角度の余弦（方向余
弦）となる。同様にａｔｔ ｅ ａｔｔ ＊”！２はそ
れぞれｙ軸とＸ軸、Ｙ軸、２軸との方向余弦となる。よ
って、この方向余弦により監視対象物１５０画像１７は
第４図の如くモニタテレビ１６の画面しにおいて角度ψ
なる傾きをもって表示されることになるのである。
さず絶対空間座標系ｏ−ｘｙｚに関する撮像装置１４の
座標系０−Ｘ”ｌＺＯ方回金回余弦している。すなわち
”Ｉｔｅａ！１ｅ’３１はそれぞれＸ軸とＸ軸、Ｘ軸と
Ｙ軸、Ｘ＋１８ＩＩｌと２軸のなす角度の余弦（方向余
弦）となる。同様にａｔｔ ｅ ａｔｔ ＊”！２はそ
れぞれｙ軸とＸ軸、Ｙ軸、２軸との方向余弦となる。よ
って、この方向余弦により監視対象物１５０画像１７は
第４図の如くモニタテレビ１６の画面しにおいて角度ψ
なる傾きをもって表示されることになるのである。
したがって、画１腋１７の水平方向及び上下方向を監視
対象物１５の水平方向、上下方向と一致させるためには
、撮像装置１４を光軸のまわりに角度ψだけ辿方向に回
転させるようにすればよいことがわかる。
対象物１５の水平方向、上下方向と一致させるためには
、撮像装置１４を光軸のまわりに角度ψだけ辿方向に回
転させるようにすればよいことがわかる。
本発明の目的は、マニピュレータの先端に収付けられた
撮像装置の水平方向泣び上下方向を一定に保持し、マニ
ピュレータの動作によってモニタテレビの画面上におけ
る画像の方向性が一定に保持されるようにして、監視対
象物の大きさ、位置、方向等を画像から直ちに判断する
ことができる遠隔監視装置を提供することにある。
撮像装置の水平方向泣び上下方向を一定に保持し、マニ
ピュレータの動作によってモニタテレビの画面上におけ
る画像の方向性が一定に保持されるようにして、監視対
象物の大きさ、位置、方向等を画像から直ちに判断する
ことができる遠隔監視装置を提供することにある。
本発明は、マニピュレータの先端に撮像装置を取付け、
その撮＋＊装置からの信号にもとづいてモニタテレビに
監視対象物をｌＩ！ｌｌ像表示する遠隔監視装置直にお
いて、撮像装置を光軸まわりに回転させる駆動部を設け
、マニピュレータ先端部の回転方向とは逆方間へ同一角
度だけ撮像装置を回転させるようにして、撮像装置の水
平方向及びｔ下方向を一定に保持し、モニタテレビの画
面上における１ｌｉｌｌ像の方向性を一定に保持するよ
うにしたものである。
その撮＋＊装置からの信号にもとづいてモニタテレビに
監視対象物をｌＩ！ｌｌ像表示する遠隔監視装置直にお
いて、撮像装置を光軸まわりに回転させる駆動部を設け
、マニピュレータ先端部の回転方向とは逆方間へ同一角
度だけ撮像装置を回転させるようにして、撮像装置の水
平方向及びｔ下方向を一定に保持し、モニタテレビの画
面上における１ｌｉｌｌ像の方向性を一定に保持するよ
うにしたものである。
第５図及び第６図は本発明の一実施例を示すもので、図
中１０１は第１〜第４のマニピュレータ腕１０２Ａ〜１
０２Ｄより構成されたマニピュレータである。第１のマ
ニピュレータ腕１０２Ａは第１関節１０３Ａを介して固
定部に取付けられ、第４のマニピュレータ腕１０２Ｄの
先端には駆動部１０４を介して撮像装置１０５が取付け
られている。
中１０１は第１〜第４のマニピュレータ腕１０２Ａ〜１
０２Ｄより構成されたマニピュレータである。第１のマ
ニピュレータ腕１０２Ａは第１関節１０３Ａを介して固
定部に取付けられ、第４のマニピュレータ腕１０２Ｄの
先端には駆動部１０４を介して撮像装置１０５が取付け
られている。
撮像装置１０５は光軸を第４のマニピュレータＭ１０２
０の軸心線に一致させており、監視対象物１０６を撮像
して、遠隔監視室１０７内に設けられたモニタテレビ１
０８へＩｔ！！ＩＩＩＩＲ信号を送出するように構成さ
れている。またモニタテレビ１０８の画面上にはｔ記信
号にもとづいて監視対象物１０６の画像１０９が表示さ
れる。
０の軸心線に一致させており、監視対象物１０６を撮像
して、遠隔監視室１０７内に設けられたモニタテレビ１
０８へＩｔ！！ＩＩＩＩＲ信号を送出するように構成さ
れている。またモニタテレビ１０８の画面上にはｔ記信
号にもとづいて監視対象物１０６の画像１０９が表示さ
れる。
駆ｗＪ部１０４は、撮像装置１０５をその光軸を中心と
して回転駆動するモータと、このモータを制御するモー
タ制御装置とを備えている。
して回転駆動するモータと、このモータを制御するモー
タ制御装置とを備えている。
また的記遠隔監視室１０７にはマニピュレータ関節回転
角度検出装置１１０１マトリクス演算装置１１１及び撮
像部回転角変演算装置１１２が設けられている。
角度検出装置１１０１マトリクス演算装置１１１及び撮
像部回転角変演算装置１１２が設けられている。
前記第２のマニピュレータ腕１０２Ｂは第１のマニピュ
レータ腕１０２Ａの先端に第２関節１０３Ｂｆ介して直
角に連結され、自己の軸心線を中心として回転自在とな
っている。また第３のマニピュレータ腕１０２ Ｃは第
２のマニピュレータ腕１０２Ｔ３の先端に第３関節１０
３Ｃを介して連結され、第４のマニピュレータ腕１０２
Ｄは第３のマニピュレータ腕１０３Ｃの先端に第４関節
１０３Ｄ′（ｉｌ−介して連結されている。そして第３
．第４関節１０３Ｃ、１０，９Ｄの回転角θ３ 、θ４
をいずれも０とするとき第５図の如＜第２．第３．第４
のマニピュレータ腕１０２Ｂ、１０２Ｃ，１０２Ｄは一
直線状になる。そこですべての関節１０３Ａ〜１０３Ｄ
の同車′１．角０８．θ７．θ３ 、θ４をいずれもＯ
とした状態で第１のマニピュレータ腕１０２Ａの軸心＃
Ａ全全絶対曲間座標系−ｘｙｚのＸ軸に一双させ、第２
．Ｓ３．第４のマニピュレータ腕１０２Ｂ、１０２Ｃ，
１０２Ｄの軸心嵌支び撮像装置１０５の光軸をＹ軸方向
と規定し、これをマニピュレータ１０１の基準姿勢とす
る。
レータ腕１０２Ａの先端に第２関節１０３Ｂｆ介して直
角に連結され、自己の軸心線を中心として回転自在とな
っている。また第３のマニピュレータ腕１０２ Ｃは第
２のマニピュレータ腕１０２Ｔ３の先端に第３関節１０
３Ｃを介して連結され、第４のマニピュレータ腕１０２
Ｄは第３のマニピュレータ腕１０３Ｃの先端に第４関節
１０３Ｄ′（ｉｌ−介して連結されている。そして第３
．第４関節１０３Ｃ、１０，９Ｄの回転角θ３ 、θ４
をいずれも０とするとき第５図の如＜第２．第３．第４
のマニピュレータ腕１０２Ｂ、１０２Ｃ，１０２Ｄは一
直線状になる。そこですべての関節１０３Ａ〜１０３Ｄ
の同車′１．角０８．θ７．θ３ 、θ４をいずれもＯ
とした状態で第１のマニピュレータ腕１０２Ａの軸心＃
Ａ全全絶対曲間座標系−ｘｙｚのＸ軸に一双させ、第２
．Ｓ３．第４のマニピュレータ腕１０２Ｂ、１０２Ｃ，
１０２Ｄの軸心嵌支び撮像装置１０５の光軸をＹ軸方向
と規定し、これをマニピュレータ１０１の基準姿勢とす
る。
そしてこのときの撮像装置１０５の座標系〇−ｘｙｚを
絶対空間座標系ｏ−ｘｙｚと一双させておく。
絶対空間座標系ｏ−ｘｙｚと一双させておく。
このような基準姿勢の状態から第１関節２０３ｋを回転
すると、第２〜第４のマニピュレータ腕ＪＯ２Ｂ〜１０
２Ｄ及び撮像装置１０５はＸＹ平而面平行な面上を旋回
するようになる。
すると、第２〜第４のマニピュレータ腕ＪＯ２Ｂ〜１０
２Ｄ及び撮像装置１０５はＸＹ平而面平行な面上を旋回
するようになる。
また上記基準姿勢の状態から第２関節１０３Ｂを回転す
ると、第２〜第４のマニピュレータ腕１０２Ｂ〜１０２
Ｄは自己の軸心線全中心として回転するようになりζこ
のとき駆！０部１０４も一体に回転するが、撮康装置１
０５は駆動部１０４により逆方間へ回転駆動されて絶対
空間座標系ｏ−ｘｙｚでの回転は禁止される。石らに第
３関節１０３Ｃ又は第４関節１０３Ｄをｌ相転すると、
駆動部１０４はＺＸ平向上全５１４３閑頗１０３Ｃ又は
第４関頗１０３Ｄを中心とじて旋回するようになるが、
駆動部１０４の上下方向が反転するような場合には撮像
装置１０５は駆動部１０４により回転駆動されて上下方
向の反転が禁止される。
ると、第２〜第４のマニピュレータ腕１０２Ｂ〜１０２
Ｄは自己の軸心線全中心として回転するようになりζこ
のとき駆！０部１０４も一体に回転するが、撮康装置１
０５は駆動部１０４により逆方間へ回転駆動されて絶対
空間座標系ｏ−ｘｙｚでの回転は禁止される。石らに第
３関節１０３Ｃ又は第４関節１０３Ｄをｌ相転すると、
駆動部１０４はＺＸ平向上全５１４３閑頗１０３Ｃ又は
第４関頗１０３Ｄを中心とじて旋回するようになるが、
駆動部１０４の上下方向が反転するような場合には撮像
装置１０５は駆動部１０４により回転駆動されて上下方
向の反転が禁止される。
次に、本実施例の作用を弔７図にもとづき説明する。前
記第１〜第４関節１０３Ａ〜１０３Ｄが回転すると、そ
の回転角θ１ 、θ２ 、θ３ 。
記第１〜第４関節１０３Ａ〜１０３Ｄが回転すると、そ
の回転角θ１ 、θ２ 、θ３ 。
θ４はマニピュレータ関節回転角度検出装置１１０によ
り検出され、マトリクス演算装置１１１において上記回
転角θ゛、〜θ、をもとに、また、絶対空間座標系ｏ−
ｘｙｚと撮像装置１０５の座標系ｏ −ｘ ｙ ｚとの
関係は、駆動部１０４がｙ軸のまわりに角度αだけ回転
することを考慮に入れた場合、次式のようになる。
り検出され、マトリクス演算装置１１１において上記回
転角θ゛、〜θ、をもとに、また、絶対空間座標系ｏ−
ｘｙｚと撮像装置１０５の座標系ｏ −ｘ ｙ ｚとの
関係は、駆動部１０４がｙ軸のまわりに角度αだけ回転
することを考慮に入れた場合、次式のようになる。
ただし、Ｊ １−！Ｌ１１ ｅ０８α−ＩＬＩＢ ｇｉ
ｎαＪ、ｘ ａｌｌ ｅｏｌｌα−ａ２Ｂ ｓｉｎα
ｂ Ｂ １ ＝ａ３１ ｅ０８α−ａ３３ ｓｉｎα
ｂ１ ｔ ”ａＨ＊ ｂｔｕ”” Ｊ２ ｅ ｂ８２−
”１１ｂｉ Ｒ−ＩＬｌ ｔ ｇｌＨα−’ｌｌＩＣ
０ＩＩαｂｇＢ日 ＆２１１１ｎα−１ｔａ ｃｏｓα
１）ｓａ−Ｉｋ３１ａｌｎα−＆ＢＢｅ０８αここで、
モニタテレビ１０８の画面上における画像１０９の水平
方向及び上下方向が監視対象物１０６の水平方向及び上
下方向に一致させるためには、第６図においては駆動部
１０４がｙ軸のまわりに回転するので、Ｘ軸と２軸が直
又する条件、すなわち’ｍｌ ｅｏｌＩα−ａｌｌ ｓ
ｉｎα−〇となるαが儂ｉｉ１！部回転角度＠算装置１
１２において求められる。また、求められたαをもとに
、Ｘ軸と２軸の方向余弦すなわちｂ３３””ａｍ１８１
ｎα＋ａ３３ｃｏａαが正になるようにすればよい。す
なわちＸ軸とＺ！ｌ！ｌｉｌとを直交させるためには（
４）式におけるＸ軸と２軸とのなす角の方向余弦ｂｉｌ
ｌを０とすればよい。
ｎαＪ、ｘ ａｌｌ ｅｏｌｌα−ａ２Ｂ ｓｉｎα
ｂ Ｂ １ ＝ａ３１ ｅ０８α−ａ３３ ｓｉｎα
ｂ１ ｔ ”ａＨ＊ ｂｔｕ”” Ｊ２ ｅ ｂ８２−
”１１ｂｉ Ｒ−ＩＬｌ ｔ ｇｌＨα−’ｌｌＩＣ
０ＩＩαｂｇＢ日 ＆２１１１ｎα−１ｔａ ｃｏｓα
１）ｓａ−Ｉｋ３１ａｌｎα−＆ＢＢｅ０８αここで、
モニタテレビ１０８の画面上における画像１０９の水平
方向及び上下方向が監視対象物１０６の水平方向及び上
下方向に一致させるためには、第６図においては駆動部
１０４がｙ軸のまわりに回転するので、Ｘ軸と２軸が直
又する条件、すなわち’ｍｌ ｅｏｌＩα−ａｌｌ ｓ
ｉｎα−〇となるαが儂ｉｉ１！部回転角度＠算装置１
１２において求められる。また、求められたαをもとに
、Ｘ軸と２軸の方向余弦すなわちｂ３３””ａｍ１８１
ｎα＋ａ３３ｃｏａαが正になるようにすればよい。す
なわちＸ軸とＺ！ｌ！ｌｉｌとを直交させるためには（
４）式におけるＸ軸と２軸とのなす角の方向余弦ｂｉｌ
ｌを０とすればよい。
すなわち、
ｂ３１−’Ｉｌｌ ｃｏｓα−ａｍ１８ ｓｉｎα−０
−・−命イ５）１＋Ｔａ！ＩＣＯ３α−ａｓｓ ｓｉｎ
αしたがって、龜、３＼０ならば またａ、、−０ならば ａ３１ｅ０８α＝０ 、°、α＝±９０° ・・・・・・・・・・・・（７
）次に（６）式又は（７）式からＸ軸と２軸の方向余弦
（ｂｓ＠ ＝ａ１１ｓｉｎα＋ａ３３ＣＯＢα）を正に
するような角度αを求めればよいことになる。
−・−命イ５）１＋Ｔａ！ＩＣＯ３α−ａｓｓ ｓｉｎ
αしたがって、龜、３＼０ならば またａ、、−０ならば ａ３１ｅ０８α＝０ 、°、α＝±９０° ・・・・・・・・・・・・（７
）次に（６）式又は（７）式からＸ軸と２軸の方向余弦
（ｂｓ＠ ＝ａ１１ｓｉｎα＋ａ３３ＣＯＢα）を正に
するような角度αを求めればよいことになる。
そして求められたαにもとづ＃ ｂ３ｇ１８１３ ａＪ
ＩＩｓｊｎα−５１１ｇ ｅ０８αが正であるか否かの
判定がなされ、正であれば角度αに相当する信号を駆動
部１０４へ送出して駆動部１０４内のモータを回転させ
、撮像装置１０５を角度αだけ回転駆動する。
ＩＩｓｊｎα−５１１ｇ ｅ０８αが正であるか否かの
判定がなされ、正であれば角度αに相当する信号を駆動
部１０４へ送出して駆動部１０４内のモータを回転させ
、撮像装置１０５を角度αだけ回転駆動する。
一方、ｂ８．が正でないときは角度αが正か否かの判定
がな芒れ、正であればα−α−１８０゜として駆動部１
０４へ送出し、また角度αが正でなければα−α＋１８
０°として駆動部１０４へ送出する。
がな芒れ、正であればα−α−１８０゜として駆動部１
０４へ送出し、また角度αが正でなければα−α＋１８
０°として駆動部１０４へ送出する。
また、駆動部１０４においてモータの回転角度（すなわ
ち撮像装置１θ５の回転角度）がαとなったときモータ
は停止する。
ち撮像装置１θ５の回転角度）がαとなったときモータ
は停止する。
以上の実施例は自由度４のマニピュレータを使用した場
合について述べたものであるが、本発明におけるマニピ
ュレータの自由度は任憇であり、一般に、自由Ｗ ｎ
（各関節の回転用０１〜θｎ）のマニピュレータについ
ては０１〜θｎによるそれぞれのマ） ＩＪクスヲ（１
）式の如く來簀式の手順で角度αを求め、さらにｂｓｓ
−ａｓ□ｓｉｎα＋ａＨｃｏｓαを特とする請求めてそ
の角度α分だけ撮像装置１０５を回転させるようにすれ
ばよい。
合について述べたものであるが、本発明におけるマニピ
ュレータの自由度は任憇であり、一般に、自由Ｗ ｎ
（各関節の回転用０１〜θｎ）のマニピュレータについ
ては０１〜θｎによるそれぞれのマ） ＩＪクスヲ（１
）式の如く來簀式の手順で角度αを求め、さらにｂｓｓ
−ａｓ□ｓｉｎα＋ａＨｃｏｓαを特とする請求めてそ
の角度α分だけ撮像装置１０５を回転させるようにすれ
ばよい。
また上記実施例では駆動部１０４がＹ軸のまわりを回転
する場合について説明したが、Ｘ軸のまわりを回転する
場合についても同様に適用可能である。この場合、前記
（４）〜（７）式に代って次の（４）′〜（７）２式と
なる。まず駆動５１０４がＸ軸のまわりを回転すること
から、 ただし５ｂｔｔ−ａｔｔ ＊ ｂ！Ｉ＝ａｔｌ ＠ ｂ
ｓ＋−ａｓｓｂ１２−＆１２ ｅＯＢα＋！ＬＩＢｌ１
１ｎαｂｔ！”−ａｍ２ ｃｏｓα＋＆２Ｂ ｓｉｎα
ｂＢｍａｇ２ｃｏａα＋ｈＢＢ ｓｉｎαｂＩ３ｚ−ａ
Ｂ ｓｉｎα＋ａＩＢｅｏ！ｌα１）、ａｍ−Ｊ２ ｓ
ｉｎα＋ａ２！ ｃｏｓαｂｓＢＷＲ−ａ３２１１１ｎ
α＋ａ８１１ ｃｏｓα次にｙ軸と２軸が直交し、２軸
と２軸の方向余弦が正になるような角度αを求める。す
なわちｙ軸と２軸が直交するためには（４）２式におけ
るｙ軸と２軸とのなす角の方向余弦す、が０になればよ
いので、 ｂｓ２ ｓｍａｓ、 ｅｏＩａ十ａｌ１８ ｇｉｎα＝
０−・・・・・・・・（５）′’ ＋−ａｌｌ ｃｏ
ｓαｓｍ−＆Ｈｓｉｎαしたがって、４ａ ｓ Ｓ Ｏ
ならば また＆、、＝Ｑならばα＝±９０°・・・・・・・・・
（力′そして（６）′弐又は（７）７式で求めた角度α
をもとに２軸と２軸の方向余弦ｂＨ，ｍ−ａ３２ａｌｎ
α＋ａ３１１ ｅＯＢαを特とする請求めればよい。こ
こで、（４）′〜（７）７式は（４）〜（７）式の”＄
１を−＆３２とすれはよいことがわかる。
する場合について説明したが、Ｘ軸のまわりを回転する
場合についても同様に適用可能である。この場合、前記
（４）〜（７）式に代って次の（４）′〜（７）２式と
なる。まず駆動５１０４がＸ軸のまわりを回転すること
から、 ただし５ｂｔｔ−ａｔｔ ＊ ｂ！Ｉ＝ａｔｌ ＠ ｂ
ｓ＋−ａｓｓｂ１２−＆１２ ｅＯＢα＋！ＬＩＢｌ１
１ｎαｂｔ！”−ａｍ２ ｃｏｓα＋＆２Ｂ ｓｉｎα
ｂＢｍａｇ２ｃｏａα＋ｈＢＢ ｓｉｎαｂＩ３ｚ−ａ
Ｂ ｓｉｎα＋ａＩＢｅｏ！ｌα１）、ａｍ−Ｊ２ ｓ
ｉｎα＋ａ２！ ｃｏｓαｂｓＢＷＲ−ａ３２１１１ｎ
α＋ａ８１１ ｃｏｓα次にｙ軸と２軸が直交し、２軸
と２軸の方向余弦が正になるような角度αを求める。す
なわちｙ軸と２軸が直交するためには（４）２式におけ
るｙ軸と２軸とのなす角の方向余弦す、が０になればよ
いので、 ｂｓ２ ｓｍａｓ、 ｅｏＩａ十ａｌ１８ ｇｉｎα＝
０−・・・・・・・・（５）′’ ＋−ａｌｌ ｃｏ
ｓαｓｍ−＆Ｈｓｉｎαしたがって、４ａ ｓ Ｓ Ｏ
ならば また＆、、＝Ｑならばα＝±９０°・・・・・・・・・
（力′そして（６）′弐又は（７）７式で求めた角度α
をもとに２軸と２軸の方向余弦ｂＨ，ｍ−ａ３２ａｌｎ
α＋ａ３１１ ｅＯＢαを特とする請求めればよい。こ
こで、（４）′〜（７）７式は（４）〜（７）式の”＄
１を−＆３２とすれはよいことがわかる。
以上、災施例にもとづいて説明したように、本発明の遠
隔監視装置は、複数のマニピュレータ腕を関節により連
結してなるマニピュレータと、このマニピュレータの先
端に取付けられた撮像装置と、この撮像装置をその光軸
を中心として回転駆動する駆動部と、前記撮像装置から
の信号にもとづいて監視対象物ヲＩｌ！Ｉｌ像表示する
モニタテレビと、前記マニピュレータの各関節の回転角
を検出する角度検出装置と、この角度検出装置からの信
号にもとづいて前記マニピュレータ先端部の回転角度を
＠暮し前記駆動部に演算結果を出力する演算装置とを具
備し、Ａｉｌ記駆動駆動部記演算装置からの出力信号に
もとづき前記撮像装置をマニピュレータ先端部の回転方
向とは逆方向へ同一角度だけ回転させることを特徴とし
、これによってモニタテレビの固自上の画像の方向性が
常に一定に保持されて、監視対象物の位置、大きさ、方
向等を画像から直ちに判断できるようになる。
隔監視装置は、複数のマニピュレータ腕を関節により連
結してなるマニピュレータと、このマニピュレータの先
端に取付けられた撮像装置と、この撮像装置をその光軸
を中心として回転駆動する駆動部と、前記撮像装置から
の信号にもとづいて監視対象物ヲＩｌ！Ｉｌ像表示する
モニタテレビと、前記マニピュレータの各関節の回転角
を検出する角度検出装置と、この角度検出装置からの信
号にもとづいて前記マニピュレータ先端部の回転角度を
＠暮し前記駆動部に演算結果を出力する演算装置とを具
備し、Ａｉｌ記駆動駆動部記演算装置からの出力信号に
もとづき前記撮像装置をマニピュレータ先端部の回転方
向とは逆方向へ同一角度だけ回転させることを特徴とし
、これによってモニタテレビの固自上の画像の方向性が
常に一定に保持されて、監視対象物の位置、大きさ、方
向等を画像から直ちに判断できるようになる。
第１図ないし第４図は背景技術とその問題点を示す概略
構成図、第５図ないし第７図は本発明の一実施例を示す
もので、第５図及び第６図は概略構成図、第７図は作用
を示す流れ図である。 １０１・・壷マニピュレータ、１０２Ａ〜１０２Ｄ・・
・マニピュレータ腕、１０３Ａ〜１ｏ３Ｄ・・・関節、
１０４・・・駆動部、１０５・・・撮像装置、１０６・
・・監視対象物、１０２・・・遠隔監視室、１０８・・
・モニタテレビ、１０９…１１！１１像、１１０…マニ
ピユレ一タ関節回転角度横出装置、１１１・・・マトリ
クス６算装置、１１２・・・撮像部回転角度演算装置− 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 特許庁長官 若杉和夫 殿 １．事件の表示 特願昭５７−１５９９７９号 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 ５、自発補正 ６、補正の対象 明細書全文 ７、補正の内容 明細書の浄書（円８に変更なし）
構成図、第５図ないし第７図は本発明の一実施例を示す
もので、第５図及び第６図は概略構成図、第７図は作用
を示す流れ図である。 １０１・・壷マニピュレータ、１０２Ａ〜１０２Ｄ・・
・マニピュレータ腕、１０３Ａ〜１ｏ３Ｄ・・・関節、
１０４・・・駆動部、１０５・・・撮像装置、１０６・
・・監視対象物、１０２・・・遠隔監視室、１０８・・
・モニタテレビ、１０９…１１！１１像、１１０…マニ
ピユレ一タ関節回転角度横出装置、１１１・・・マトリ
クス６算装置、１１２・・・撮像部回転角度演算装置− 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図 特許庁長官 若杉和夫 殿 １．事件の表示 特願昭５７−１５９９７９号 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 ５、自発補正 ６、補正の対象 明細書全文 ７、補正の内容 明細書の浄書（円８に変更なし）
Claims (3)
- （１）複数のマニピュレータ腕を関節により連結してな
るマニピュレータと、このマニピュレータの先端に収付
けられた撮像装置と、この撮像装置をその光軸を中心と
して回転駆動する駆動部と、前記撮像装置からの信号に
もとづいて監視対象物を画像表示するモニタテレビと、
前記マニピュレータの各関節の回転角を検出する角度検
出装置と、この角度検出装置からの信号にもとづいて前
記マニピュレータ先端部の回転角度全演算し前記駆動部
に演算結果を出力する演算装置とを具備し、１１１把駆
動部は前記＠算装置からの出力信号にもとづき前記撮圓
装置をマニピュレータ先端部の回転方間とは逆方向へ同
−角１度だけ回転させることを特徴とする遠隔監視装置
。 - （２） ＭｉＪ記演算演算装置マニピュレータの各関
節の回転角をマトリクス演算するマトリクス演算装置と
、前記撮像装置を回転すべき角度を演算する回転角度演
算装置とからなることを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の遠隔監視装置。 - （３）前記撮像装置は前記駆動部を介してマニピュレー
タ先端部に取付けられていることを特徴とする特許請求
の範囲第（１）項記載の遠隔監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159979A JPS5953195A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 遠隔監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159979A JPS5953195A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 遠隔監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5953195A true JPS5953195A (ja) | 1984-03-27 |
| JPS6336917B2 JPS6336917B2 (ja) | 1988-07-22 |
Family
ID=15705345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57159979A Granted JPS5953195A (ja) | 1982-09-14 | 1982-09-14 | 遠隔監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5953195A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01296861A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Mirai Biru Kenkyu Kaihatsu Kk | Ｉｔｖカメラの移動制御装置 |
-
1982
- 1982-09-14 JP JP57159979A patent/JPS5953195A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01296861A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Mirai Biru Kenkyu Kaihatsu Kk | Ｉｔｖカメラの移動制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6336917B2 (ja) | 1988-07-22 |
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