JPS6077589A - 遠隔操作における作業環境表示装置 - 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】 この発明は遠隔操作におい”（、作業環境、例えば作業
λ・１粂を操作環境における操作者にフィードバックし
Ｃ表示する装置に関するものである。

深海や宇宙空間での作業のように人間が直接現場へ行っ
て作業するのが困ｆ１であったり、原子炉内の作業のＪ
：うに人間が行うのに危険が伴う状況がいろいろと考え
られる。このような作業を実現する技術とし゛（、人間
の行りない作業現場（作業環境）に人間の腕にかわって
作業を行うマニビコレータを送り込み、現場から削れｌ
〔安全４Ｔ地貞の操作環境から入間が、それを操作して
作業を行うテレΔベレーシ三１ンが研究８れてさている
。このｈ法Ｃは人間の指令に従って自由自在に運！Ｆ！
ＩＪぐきるン二ピュレー夕という機（おの開発どとしに
、遠隔地点の作裟ス・ｊ象等の作業環境の状況を人間に
自然に見ける一ノイードバックが、操作１’ｌを［゛げ
るのに重要ｒある。作業′！Ａ象等の１′［梨環境のフ
ィードバックどしくは、テレビカメラ等にＪ、る画１争
情報を操作者の両眼に与えζ、立体感をＩ−ｉえるｈ法
が主にとられ（いる。しかしなが？）障害物のかげなど
テレビカメラＣは両像を１〔ｆられない状況亡、作業空
間を見る祝貞の位置を人さく変え（作業をしたい場合に
は、この方法が必ずしも有効ではない。

この光萌は上記の如き事情に鑑みてなされたちのぐあっ
て、作業現場に４３　ＧＪる任意の視点からの画像情報
を操作者に与えることができ、あたかも操作者がイ′１
業現場にいて、作業対象勧賞の作業環境を全方向から観
察するのと同等の状況を現出することが出来る遠隔操作
にａ５ける作業環境表示装置を提供づることを目的とす
るものである。

この目的に対応して、この発明の遠隔操作にａ３＜、）
る作業環境表示装置は、基準（（７首に関Ｊる作業環境
の各点の位ｒをデータベースに記録して前記ｆｆｍ環境
の三次元モデルをコンビコータに形成し、かつ操作者の
視点及び視線を計測装置によりｎ１測して前記コンピュ
ータに入力して前記視点及び視線に対応りる前記三次元
モデルの二次元画像を前記＝１ンピｌ−夕で構成して、
前記二次元両像を可視表示装置によって両眼に表示し、
立体感をもつく作楽λｊ象等が認識されるにうに構成し
たことを１ｊｊ徴としＣいる。

以下この発明の詳細を一実施例を示（図面について説明
する。

第１図にＪ３いて、１は作業環境表示ＩＡ直である。

作業環境表示装置１は、作業環境ｎ１測装同２、コンビ
ニＬ−夕３、画像表示装置Ｎ／Ｉどを備え（いる、。

作業環境計測装置２で番よレーザ光線などで作業環境１
２、例えば作業対象物５、障害物６等の表面をスキャン
して、それらの表面上の各点の基準位ｎｏに関りる座標
を８１測し、てれらの物の面や稜をめ、あるいは、作業
翔境にスレーブマニピュレータ７を配！ｉ！りる場合に
はスレー’７　’？ニピｊレータ７の手先で作業対象物
５や障害物６の表面をなぞり、スレーブマニピュレータ
７の手先の触覚や各関節の固有受容を利用して、それら
の物の各点の座標をｎ１測りる。これらの座標情報は＝
ｌンピュータ３に人力され、データベースどしく蓄積さ
れ、かつ処理され、それらの作業対象物５、障害物６等
の作業環境１２の三次元モデルが形成される。ここで作
業環境とはスレーブマニピュレータで作業をする空間を
構成する物のうら、スレーブマニピュレータを除いたも
のをいう（この明細書におい（同じ）。まｌＯｌ例えば
作業対象物５等をスレーブマニピュレータが移動させた
ときは、そのｆ′１聚対象物５＆ｑの移動後のモデルは
スレーブマニピュレータの動きの情報とコンピュータに
記憶されている初期の作業対象物のモデルとから決定ひ
きる。

７Ｊ　ｓ操作環境１１に操作者測定装置１ｆｆ１４がｎ
、Ｑｌノられ、この操作者バ１測装ｒ？１４は操作者１
５の意思や、姿勢の変化等によって変化Ｊ８操作者の眼
瞼の基準位置Ｏに関する視点及び視線をｎ１測する。

この操作者］　１１！９装買１４からの操作者１５のＩ
ＩＩＪ瞼の情報は］ンビコータ３に入力される。

−：１ンビーξ−夕３にＪ３いでは、眼瞼の情報から作
業１■境１２にお（プる視点の位置及び？！線の方向が
決定され、その視点の位置及びｍ線の方向からの作ｉ＋
＋環境の二次元画像が操作者の両眼に対応して２′）ｔ
ｉ成され、画１争表示トムｎ４を介して操１′］右１５
に両眼に与えられる。

画像表示装「ず４は第２図に示Ｊように、一対の光学系
１７、一対のグラフィックディスプレイ１８、グラフィ
ックコン１−ローラ２１及び座標変換装−２２とからな
っており、コンビコータ３から出力された座標による画
像信号を光信号に変換して操作者１５の両眼に与え、立
体的な作業環境の画像を操作者１５に？５！認させる。

このＪ：うにして、本発明では直接画一情報が得られず
、従って操作者にフィードバックできない場合にも、作
業環境の１−１ルを作り、モデルに対してそれを見る視
点を設定して、その方向から両眼に見えるであろう画像
、例えば、輪郭等をグラフィックディスプレイ等を用い
（表示づることによって、立体感をもった作業現場の状
況をノイードバックして作業性の向上を図ることがぐき
る。

以トの説明から明らかな通り、この発明ににねば、作業
現場にＪハＪる任意の視点からの画像情報を操作者に与
えることがｒ−さ、あＩこかＯｆ！作省が１１業現場に
い（、作業対象物を仝プノ向から観察しているのと同等
の状況を現出りることが？１″さる遠隔操作における作
業環境表示装置を１！′？ることが（゛きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は遠隔操作にお番プる作桑環境表示装圃を示ｉＩ
溝成説明図、第２図は画像表示Ｈｌｆｆの斜？１説明図
Ｃある。。 １・・・作業１．１境表示装同　２・・・作業環境計測
装首３・・く１ンビｊ−タ　４・・・画像表示賛同　５
・・・作業対象物　７・・・スレーブマニピル−タ１１
・・・操作環境　１２・・・作業環境　１４・・・操作
省計測装ｆ７　１７・・・光学系　１８・・・グラフィ
ックディスプレイ ÷

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基＋１’：：　４．（を同に関りる作業環境の各点の位
   置をデータベースに記録して前記作業Ｊｊｔ境の三次元
   七デルを＝１ンビｌ−夕に形成し、かつ操作者の視点及
   び視線を８１測装置によりａ１測して前記コンビ］−タ
   に入力して前記視点及び視線に対応りる前記三次元Ｉ″
   ：ｊ″ルの二次元画像を前記＝１ンビュータＣ構成しで
   、前記二次元両像を可視表示装置に表示Ｊる、Ｊ、うに
   ＪＭ成し！こことを特徴とり”る遠隔操作にお（）る作
   ２環境表示装胃。