JPS6311291A - 遠隔操作式マニピユレ−タ装置 - Google Patents

遠隔操作式マニピユレ−タ装置

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JPS6311291A
JPS6311291A JP61155130A JP15513086A JPS6311291A JP S6311291 A JPS6311291 A JP S6311291A JP 61155130 A JP61155130 A JP 61155130A JP 15513086 A JP15513086 A JP 15513086A JP S6311291 A JPS6311291 A JP S6311291A
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stick
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
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  • Control Of Position Or Direction (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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、原子カプラントなどで用いられる遠隔操作
式マニピュレータ装置に関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は従来の遠隔操作式マニピュレータ装置を示す概
念図であり、図において、1はマニピュレータ本体3の
動きを入力するためのX方向、Y方向、2方向の3自由
度を持つ操作桿、2は操作桿1の姿勢に従ってマニピュ
レータ本体3の動きを制御する九め0制御部、4a*4
bはwニビュレータ本体3の動作を遠隔監視する九めの
テレビジョンカメラ(以下、TVカメラという)、5は
Wカメラ4a*4bの画像を選択して映写するモニタテ
レビジョン(以下、モニタTVという)である。
なお、8は操作者を隔離するための隔壁、6は配管、7
a、7bは配管6に取付けられたパルプであってマニピ
ュレータ本体3の動作対象である。
第5図は禽4図に示すマニピュレータ装置の操作桿1と
、制御部2と、マニピュレータ本体3の構成を示す構成
図であシ、図において前述した第4図と同−又は相当部
分には同一符号を付して示している。10は操作桿1の
姿勢を創案してマニピュレータ本体30手先の指令であ
る速度指令ベクトルを得る操作棒姿勢測定手段、12は
速度指令ベクトルをマニピュレータ本体3の各関節軸の
角速度ベクトルに変換する関節座標変換手段、13は角
速度ベクトルに従ってマニピュレータ本体3の各関節軸
を回転させてマニピュレータ本体30手先を速度指令ベ
クトルどおりに移動させる関節軸制御手段である。
第6図(a) = (b)はモニタTV5の画面と操作
桿1の関係を示す説明図であシ、第4図と同−又は相当
部分には同一符号を付して示している。
次に動作について説明する。第5図に示すように、操作
桿1を任意の方向に傾けたシ、上下方向に動かしたシす
れば、操作棒姿勢測定手段10によシ、操作桿1の姿勢
がX方向、Y方向、2方向の各方向成分に分解され、マ
ニピュレータ本体30手先への指令である速度指令ベク
トル< H、9−;)tが得られる。この速度指令ベク
トルを関節座標変換手段12によシ、マニピュレータ本
体3の各関節軸の角速度ベクトルbへ変換する。この関
係は、速度指令ベクトルx= (x、乞z”)t、角速
度ベクトルQ=+(6,、Th鵞、み3)tとすtば、
θ= y4・Xで与えられる。ただし、Jはヤコビアン
で、角度θ1゜θ1.θ3の関数である。ここで得られ
た角速度ベクトル(θ1.θ2.θ3)に従って関節軸
制御手段13は各関節軸を回転させ、マニピュレータ本
体3の手先を速度指令ベクトル(xey*z)どおりに
移動させる0 ここで、第4図に示したパルプ操作を遠隔で行なう場合
の動作について説明する。モニタTV5で常に監視しな
がら操作桿lでマニピュレータ本体30手先の動きを操
縦する際に、パルプ7aを操作する場合にはTV左カメ
ラaを用い、バルブ7bを操作する場合にはTV左カメ
ラbを用いる。
次に、これらの場合のモニタTV5の画像と操作桿1の
動きの関係を第6図(t、) 、 G))にて説明する
第6図(a)の場合、TV左カメラaの画像がモニタT
V5に映写されてお)、実際にマニピュレータ本体3を
バルブ7aに近づけていくためには、操作桿1を操作者
に対して画面内のマニピュレータ本体3の進行方向と同
一の操作方向へ操作桿1を傾ければよい。一方、第6図
伽)の場合、TV左カメラbの画像がモニタTV5に映
写されておシ、実際に、マニピュレータ本体3をパルプ
7bK近づけるためには、画面内のマニピュレータ本体
3の進行方向とは反対の方向に操作桿lを傾けなければ
ならない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の遠隔操作式マニピュレータ装置は以上のように構
成されているので、TVカメラの方向。
姿勢によって視点が変わシ、操作者に対する画面上のマ
ニピュレータ本体の進行方向と操作桿の操作方向の関係
がさまざまに変化する念め、そのつど操作者がその画面
に適応して操作の方向を変えねばならず、非常に操作が
困難で、誤操作による衝突の危険も大きい問題点があっ
た。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、常にモニタTVの画面上のマニピュレータ本
体の動作方向が操作桿の操作方向と一致する遠隔操作式
マニピュレータ装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係る遠隔操作式マニピュレータ装置は、TV
カメラの位置、姿勢から視点の移動を検知する視点検知
手段と、視覚座標への変換を行う視覚座標変換手段を付
加したものである。
〔作 用〕
この発明における視点検知手段は、TVカメラの光軸の
向きを検出し、その情報をもとにして視覚座標変換手段
は操作桿から入力された指令をモ二りTVの画面中の動
きに対応させる。その結果、視点の移動にかかわらず、
常に画面内のマニピュレータ本体の進行方向が操作桿の
操作方向と一致する。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、lはマニピュレータ本体3への指令である
速度指令ベクトルを入力するための操作桿、10は操作
桿lの動きから速度指令ベクトルを検知するための操作
桿姿勢検知手段、4&。
4bは作業を監視するためのTV左カメラ5はモとりT
V、14はTV左カメラa*4bのうち稼動中のTV左
カメラ位置と姿勢を検知する視点検知手段、11は視点
検知手段14からの情報にもとづき操作桿姿勢検知手段
lOから入力された速度指令ベクトルを視覚座標の速度
指令ベクトルへ変換する視覚座標変換手段、12はこの
視覚座標の速度指令ベクトルをマニピュレータ本体3の
各関節軸の動きである角速度ベクトルに変換する関節座
標変換手段、13は角変速ベクトルに従ってマニピュレ
ータ本体3の手先を速度指令ベクトルどお夛に移動させ
る関節軸変換手段である。
以下、図によってこの一実施例の動作を説明する0 第2図は、第1図のTV左カメラae4bとマニピュレ
ータ本体3の位置関係の詳細を示す斜視図であシ、第1
図と同−又は相当部分には同一符号を付して示している
。ここでは説明を単純にするため、TV右カメラaを基
準として初期位置にあるマニピュレータ本体3の腕とT
V右カメラaが平行になっているとする。一方、TV左
カメラbはy軸まわシにTV右カメラaをθア=180
0回転している丸め、TV左カメラbと光軸が一致して
おシ、向きが反対になっている。
TV右カメラaで作業を監視しながら、パルプ7aを操
作する場合、TV両画像操作桿1の関係は第3図(a)
に示すようになる。操作桿1を操作方向に動かせば、操
作桿姿勢検知手段10によシ、速度指令ベクトルX= 
(X、0.0針が得られる。この速度指令ベクトルは視
覚座標変換手段11において視点検知手段14の情報に
よって得られる変換マトリックスHが掛けられ視覚座標
における速度指令ベクトルが求められる。変換マトリッ
クスHは第2図ではy軸まわシの回転に限定されるので
、この場合は、基準位置なのでθアズ0 で単位行列となシ、視覚座標における速度指令べ作桿1
の操作方向、マニピュレータ本体3の実際の進行方向と
画面上の進行方向が全て一致していることを示しておシ
、この場合の動作は従来例と同様である。以下、関節座
標変換手段12でθ=J−’−交が求められ、関節軸制
御手段13でマニピュレータ本体3の動作が操縦される
一方、TV左カメラbで監視しながらバルブ7bを操作
する場合の関係は、第3図(b)K示される。この場合
、操作桿1を操作方向に動かせば、操作桿姿勢検知手段
10によシ速度指令ベクトルx=(xaomo)が得ら
れる。視覚座標変換手段11において、視点検出手段1
4によって得られる基準位置からの視点の回転角度θ、
=1800で決められる変換マトリックスをベクトルX
に掛けて視覚座とれは、操作桿1の操作方向と逆符号の
速度指令ベクトルーXをもとにマニピュレータ本体3が
動かされることを示しておシ、マニピュレータ本体3の
実際の進行方向を逆にすることで、第3図(b)に示す
ように操作桿1の操作方向とマニピュレータ本体3の画
面上の進行方向を一致させている。
以上の説明では、y軸まわシの回転でθア=1800の
場合について述べたが、任意の視点の変化がX。
y、z軸まわシの回転の組合わせで得られ、常に画面上
のマニピュレータ本体3の進行方向と操作桿1の操作方
向は一致は保たれる。
なお、上記実施例では操作桿1はジョイスティック形式
でx 、y 、zの3自由度をもつ場合を示したが、マ
ニピュレータ本体3と同形のマスタ・スレーブ形式のも
のなど他の形式のものでもよい。
また、操作桿1からマニピュレータ本体3の指令として
、速度指令を入力する例を示したが、位置指令を入力し
てもよい。
また、実施例では2台のTVカメラを切換えてモニタT
Vに映写する場合を示したが、TVカメラカ、アーム、
レール、クレーン等の方法で移動しかつ姿勢の変更を行
ない視点を変えてもよいし、複数のTVカメラに対応し
た複数のモニタTVで監視しながら操作してもよい、。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば視点検知手段と視覚座
標変換手段によってモニタTVの画面上のマニピュレー
タ本体の動作方向と操作桿の操作方向が常に一致するよ
うに構成したので、操作が非常に容易になるとともに、
誤操作が防止できるため、非常に安全性の高いものを得
られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による遠隔操作式マニピュ
レータの構成図、第2図はTVカメラとマニピュレータ
本体の位置関係を示す斜視図、第3図h> 、 (b)
はモニタTVの画面と操作桿の関係を示す説明図、第4
図は従来例の遠隔操作式マニピュレータの概念図、第5
図は従来の制御部の詳細と操作桿及びマニピュレータ本
体との関係を示す構成図、第6図(a) 、 Q))は
従来のTV画面と操作桿の関係を示す説明図である。 lは操作桿、2は制御部、3はマニピュレータ本体、4
as4bはTVカメラ、5はモ=p−TVs6は配管、
7はパルプ、8は隔壁、10は操作桿姿勢検知手段、1
1は視覚座標変換手段、12は関節座標変換手段、13
は関節軸制御手段、14は視点検知手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)テレビジョンカメラとモニタテレビジョンで作業
    を監視しながら操作桿を操作し、制御部を介してマニピ
    ュレータ本体を遠隔操作する遠隔操作式マニピュレータ
    装置において、前記制御部は前記操作桿の姿勢を測定し
    て前記マニピュレータ本体の指令を得る操作桿姿勢測定
    手段と、稼動中の前記テレビジョンカメラの位置と姿勢
    を検知する視点検知手段と、前記視点検知手段からの情
    報にもとづき前記操作桿姿勢検知手段から入力された前
    記指令を視覚座標の指令に変換する視覚座標変換手段と
    、前記視覚座標の指令を前記マニピュレータ本体の各関
    節軸の角速度ベクトルに変換する関節座標変換手段と、
    前記角速度ベクトルに従つて前記マニピュレータ本体の
    手先を前記指令どおりに移動させる関節軸制御手段とを
    備えて構成されていることを特徴とする遠隔操作式マニ
    ピュレータ装置。
  2. (2)前記指令が速度指令である特許請求の範囲第1項
    記載の遠隔操作式マニピュレータ装置。
  3. (3)前記指令が位置指令である特許請求の範囲第1項
    記載の遠隔操作式マニピュレータ装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001269883A (ja) * 2000-03-28 2001-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd ロボットの教示装置
JP2016046742A (ja) * 2014-08-26 2016-04-04 株式会社Jvcケンウッド 移動体の遠隔操作装置、遠隔操作方法及びプログラム
CN109834718A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 发那科株式会社 输入装置和机器人的控制系统
JP2019521766A (ja) * 2016-07-14 2019-08-08 インテュイティブ サージカル オペレーションズ, インコーポレイテッド 手術用器具を制御するためのシステム及び方法
JP2020179502A (ja) * 2017-11-28 2020-11-05 ファナック株式会社 入力装置およびロボットの制御システム
WO2023248439A1 (ja) * 2022-06-23 2023-12-28 ファナック株式会社 ロボットシステム、ロボット制御装置およびロボット制御プログラム

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4911701B2 (ja) 2007-01-19 2012-04-04 株式会社日立製作所 マスタ・スレーブ式マニピュレータシステム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5275763A (en) * 1975-12-19 1977-06-25 Hitachi Ltd Moving direction instruct apparatus
JPS5894980A (ja) * 1981-11-27 1983-06-06 株式会社東芝 マニピユレ−タ装置
JPS5988280A (ja) * 1982-11-05 1984-05-22 株式会社東芝 多関節アームの制御方法
JPS61100809A (ja) * 1984-10-22 1986-05-19 Toshiba Corp ロボツトの三次元テイ−チング装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5275763A (en) * 1975-12-19 1977-06-25 Hitachi Ltd Moving direction instruct apparatus
JPS5894980A (ja) * 1981-11-27 1983-06-06 株式会社東芝 マニピユレ−タ装置
JPS5988280A (ja) * 1982-11-05 1984-05-22 株式会社東芝 多関節アームの制御方法
JPS61100809A (ja) * 1984-10-22 1986-05-19 Toshiba Corp ロボツトの三次元テイ−チング装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001269883A (ja) * 2000-03-28 2001-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd ロボットの教示装置
JP2016046742A (ja) * 2014-08-26 2016-04-04 株式会社Jvcケンウッド 移動体の遠隔操作装置、遠隔操作方法及びプログラム
JP2019521766A (ja) * 2016-07-14 2019-08-08 インテュイティブ サージカル オペレーションズ, インコーポレイテッド 手術用器具を制御するためのシステム及び方法
US11129683B2 (en) 2016-07-14 2021-09-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for controlling a surgical instrument
CN109834718A (zh) * 2017-11-28 2019-06-04 发那科株式会社 输入装置和机器人的控制系统
JP2019098424A (ja) * 2017-11-28 2019-06-24 ファナック株式会社 入力装置およびロボットの制御システム
JP2020179502A (ja) * 2017-11-28 2020-11-05 ファナック株式会社 入力装置およびロボットの制御システム
US11358287B2 (en) 2017-11-28 2022-06-14 Fanuc Corporation Input device and robot control system
CN109834718B (zh) * 2017-11-28 2023-04-18 发那科株式会社 输入装置和机器人的控制系统
WO2023248439A1 (ja) * 2022-06-23 2023-12-28 ファナック株式会社 ロボットシステム、ロボット制御装置およびロボット制御プログラム

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