JPS6174011A - マニプレ−タのセンサ−自動追尾装置 - Google Patents

マニプレ−タのセンサ−自動追尾装置

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Publication number
JPS6174011A
JPS6174011A JP19456284A JP19456284A JPS6174011A JP S6174011 A JPS6174011 A JP S6174011A JP 19456284 A JP19456284 A JP 19456284A JP 19456284 A JP19456284 A JP 19456284A JP S6174011 A JPS6174011 A JP S6174011A
Authority
JP
Japan
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joint
sensor
manipulator
inspection sensor
monitor camera
Prior art date
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Pending
Application number
JP19456284A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Takiguchi
裕司 瀧口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP19456284A priority Critical patent/JPS6174011A/ja
Publication of JPS6174011A publication Critical patent/JPS6174011A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/021Optical sensing devices
    • B25J19/023Optical sensing devices including video camera means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば、放射化された建屋や汚染ガスの雰囲
気中で配管等による被検査体(ワーク)を点検作業をす
る遠隔操作タイプのマニプレータにおける点検用センサ
ーを自動的に監視用カメラで追尾し、被検査体を点検用
センサーで検査するようにしたマニプレータのセンサー
自動追尾装置に関する。
〔発明の技術的背景〕
既に提案されているこの種のマニプレータは、第3図に
示されるように構成されている。
即ち、第3図において、車輪(図示されず)を備えた台
車lには、主脚杆ユが立設されており、この主脚杆2の
自由端部、2alCは、上腕杆3が例えば、パルスモー
タを内蔵した第1旋回関節部(関節チルトともいつ)り
を介して延設されている。又、この上腕杆3の自由端部
には、肘腕杆りがパルスモータを内蔵した第1回転関節
部(関節パンともいう)6を介して設けられており、こ
の肘腕杆5の自由端部には、パルスモータ付の第二旋回
関節部7が付設されている。さらに、この第ユ旋回関節
部7には、主腕杆gの基部gaが軸装されており、この
主腕杆gの中程には、パルスモータを内蔵した第ユ回転
量節部9が付設されている。さらに、又、上記主腕杆g
の自由端部には、パルスモータ付の第3旋回関節部10
が設けられており、この第31γピ回関節部10には、
手首腕杆l/が軸装されている。又、この手首腕杆l/
には、点検用センサー12が、例えば、管体による被検
査体(ワーク)WLf)亀裂や損傷を点検するように着
脱自在に設けられている。
一方、上記台車/の後部には、支脚体13が立設されて
おり、この支脚体/3の中程には、パルスモータを内蔵
した回転関節体/すが付設されている。
又この支脚体/3の自由端部/Jaには、パルスモータ
を内蔵した旋回関節体isが設けられており、この旋回
関節体/Sには、監視用カメラ16を備えた腕杆/7の
基部が回転自在に軸装されている。
従って、上述したマニプレータは、例えば、放射化した
雰囲気中で被検査体Wを点検用センサー/2で検査する
場合、遠隔操作により、上記監視用カメラ/コで上記点
検用センサー/2の位置や方向(向き)を監視しながら
、さらに、この点検用センサー12を被検査体Wに対峙
させて、これによって被検査体Wの亀裂や損傷を検査す
るようになっている。
なお、上述したマニプレータは、上記点検用センサー1
2を被検査体Wに近づけて対峙させるために、第1.第
一。第3の各旋回関節部グ、7,10や第1.第=の各
回転関節部6,9を各パルスモータで駆動して各腕杆3
.夕、g、//を所定の位置へ手動的に移動するように
なっており、他方、上記監視用カメラ/乙は、上記点検
用センサー/λの位置や方向を正確に保持するように、
上記回転関節部lダや旋回関節部15の各パルスモータ
を遠隔操作で作動して点検用センサー/2の姿勢を手動
的に制御するようになっている。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、上述したマニプレータのセンサー追尾装
置は、マニプレータの手動運転時、放射化した雰囲気中
、しかも、遠隔操作で上記点検センサー72を監視用カ
メラ16で手動的に追尾することは、その点検センサー
/2の位置や方向を正確に姿勢制御するに熟練と時間を
費す等の欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明は、上述した欠点を解消するために、マニプレー
タの自由端部に付設された点検用センサーを各関節角度
センサーによる各検出信号で自動追尾槍能を構成する位
置演算装置及び座標変換装置を作動してこれらの出力信
号を監視用カメラを保持する旋回関節部や回転関節部の
各駆動装置を駆動して、上記点検用センサーを監視用カ
メラで自動的に姿勢制御するようにしたことを目的とす
るマニプレータのセンサー自動追尾装置を提供するもの
である。
〔発明の概要] 本発明は、点検用センサーを監視用カメラで追尾操作す
るマニプレータにおいて、このマニプレータの9数の旋
回関節部及び複数の回転関節部に各関節角度センサーを
それぞれ付設し、この各関節角度センサーに位置演算装
置及び座標変換装置を順に接続し、この座標変換装置の
出力信号で上記監視用カメラの旋回関節部及び回転関節
部の駆動装置を駆動して監視用カメラから見た上記点検
用センサーの位置や方向の姿勢を自動的に制御するよう
に構成したものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を台車上に設置されたマニプレータに適用
した図示の一実施例について説明する。
なお、本発明は、上述した具体例と同一構成部には同じ
符号を付して説明する。
第1図及び第一図において、符号/は、車輪を備えた台
車であって、この台車/上には、主脚杆コが立設されて
おり、この主脚杆コの自由端部には、主腕杆3が、例え
ば、パルスモータを内蔵した第1旋回関節部qを介して
延設されている。又、この主腕杆3の自由端部には、肘
腕杆夕がパルスモータを内蔵した第1回転関節部6を介
して設けられており、この肘腕杆夕の自由端部には、パ
ルスモータ付の第−旋回関節部7が付設されている。
さらに、この第コ旋回関節部7には、主腕杆ざの基部が
軸装されており、この主腕杆gの中程には、パルスモー
タを内蔵した第二回転関節部9が付設されている。さら
に又、上記主腕杆gの自由端部には、パルスモータ付の
第3旋回関節部10が設けられており、この第3旋回関
節部10には、手首腕杆//が#U装されている。又、
この手首腕杆//には、点検用センサー12が被桧査体
Wの亀裂や損傷を点検するように着脱自在に設けられて
いる。
−万、上記台車/の後部には、支脚体/3が立設されて
おり、この支脚体/3の中程には、パルスモータを内蔵
した回転関節体/グが付設されている。
又、この支脚体/、3の自由端部には、パルスモータ付
の旋回関節体13が設げられており、この旋回関節体H
Kは、監視用カメラ/6を備えた腕杆17の基部が回転
自在に軸装されている。
他方、第2閣において、上記点検用センサー/コには、
上記第1.第λ、第3旋回関節部ダ、り。
10及び第1.第2回紐間節部6,9に内蔵された各関
節角度センサー/gが電気的に接続されており、この各
関節角度センサー/gは、位置演算装置/9に接続され
ており、この位置演算装置/9は一上記各関節角度セン
サー/gの検出信号(データ)によって上記点検用セン
サー/2の位置を演算するようになっている。又、上記
位置演算装置/9には、座標変換装置Jが接続されてお
り、この座標変換装置Jは、上記位置演算装置/9のデ
ータによって得られた上記点検用センサー/2の位置を
上記監視用カメラl乙の座標系x、y、zに変換するよ
うになっている。さらに、上記座標変換装置Jには、上
記監視用カメラ/6の旋回関節部/夕及び回転関節部/
ダの駆動装置(モータ)/%a、/jaが駆動制御され
るようにして設けられている。さらに、又、上記位置演
算装置/9、座標変換装置〃及び駆動装置/#a、/j
aは、自動追尾機構Iを構成している。
従って、この自動追尾機構工は、上記点検用センサー/
2の位置や方向を上記監視用カメラ/6によって追尾し
て姿勢を自動的に制御するようになっている。
なお、上記関節角度センサー/lは、例えば、ポテンシ
ョメータ若しくはパルスジェネレータ等が望ましい。
次に、点検用センサー/2の位置を演算する位置演算装
置/qを数式によって説明する。上記各関節角度センサ
ー7gの出力は、第1図に示されるように、Einl、
 gkn2. Eln5. E)cna、 gin5ト
シ、サラに、上記主脚杆2の長さを01  とし、上記
主腕杆3の長さをC2とし、さらに、上記肘腕杆夕の長
さをC3jとし、上記主腕杆gの長さをC4とし、上記
手首腕杆/ノの長さをCご1とすると、上記点検用セン
サー/2の位置をPとしたとき、P=Ck十E1n’−
EkT12<C夕+C5j+E jn5. gkn4 
(c 41k+E in5 (c 51kj )> 、
、、、1111 (1)となるっ 但し、   Cは、腕の長さを表す列ベクトル、Ej′
lは、X軸の周りにθだけ回転するとぎの回転ベクトル
、 ♂0は、Z +’ll+の周りにθだけ回転するときの
回転ベクトル を示し、上記(1)式は、上記位置演算装置/qによっ
て演算される。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、点検用センサー12
を監視用カメラ/6で追尾操作するマニプレータにおい
て、このマニプレータの複数の旋回関節部’1,7,1
0及び回転関節部6.?に各関節角度センサー7gをそ
れぞれ付設し、この各関節角度センサー/gに位置演算
装置/9及び座標変換装置Jを順に接続し、この座標変
換装置Jの出力信号で上記監視用カメラ/乙の旋回関節
部15及び回転関節部/lIの駆動装置/!a、15a
を駆動して監視用カメラ/6から見た上記点検用センサ
ー12の位置や方向の姿勢を自動的に制御するようにな
っているので、点検用センサー/2による誤点検や誤動
作を防止することができるばかりでなく、監視用カメラ
/6の位置修正を施す必要がなくなる等の優れた効果を
有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明によるマニプレータのセンサ自動追尾
装置を示す線図、第2図は、本発明のブロック線図、第
3図は、既に提案されているマニプレータのセンナ追尾
装置の線図である。 2・・・主n′f杆、3・・・主腕杆、グ・・・第1旋
回関節部、り・・・肘腕杆、6・・・第1回拡間節部、
7・・・第ユ旋回関節部、と・・・主腕杆、デ・・・第
−回転関節部、10・・・第3旋回関節部、l/・・・
手首腕杆、/2・・・点検用センサ、/3・・支脚杆、
/弘・・・回転関節体、/j・・・旋回関節体、/6・
・・監視用カメラ、7g・・・関節角度センサー、/9
・・・位置演算装置、20・・・座標変換装置。 出九人代理人  猪 股    清 浄3凹

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 点検用センサーを監視用カメラで追尾操作するマニプレ
    ータにおいて、このマニプレータの複数の旋回関節部及
    び複数の回転関節部に各関節角度センサーをそれぞれ付
    設し、この各関節角度センサーに位置演算装置及び座標
    変換装置を順に接続し、この座標変換装置の出力信号で
    上記監視用カメラの旋回関節部及び回転関節部の駆動装
    置を駆動して監視用カメラから見た上記点検用センサー
    の位置や方向の姿勢を自動的に制御するようにしたこと
    を特徴とするマニプレータのセンサー自動追尾装置。
JP19456284A 1984-09-19 1984-09-19 マニプレ−タのセンサ−自動追尾装置 Pending JPS6174011A (ja)

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JP19456284A JPS6174011A (ja) 1984-09-19 1984-09-19 マニプレ−タのセンサ−自動追尾装置

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ID=16326594

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JP19456284A Pending JPS6174011A (ja) 1984-09-19 1984-09-19 マニプレ−タのセンサ−自動追尾装置

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0271138A (ja) * 1988-09-06 1990-03-09 Unyusho Daisan Kowan Kensetsu Kyokucho 水中構造物の検査装置
JPH02205494A (ja) * 1989-02-03 1990-08-15 Hitachi Ltd マニピュレータ画像追従方法及び装置並びに該装置を備えたマニピュレータ装置
EP1693164A1 (en) * 2005-02-21 2006-08-23 Fanuc Ltd Robot imaging device comprising a camera mounted on a movable positioning structure
JP2009279706A (ja) * 2008-05-22 2009-12-03 Shibuya Kogyo Co Ltd ロボット制御装置
WO2015024579A1 (en) * 2013-08-19 2015-02-26 Abb Technology Ltd Robot manipulated viewpoint
JP2021088027A (ja) * 2019-12-04 2021-06-10 株式会社三井E&Sマシナリー カメラ視野移動機構

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