JPS632686A - ロボツトの遠隔制御方法 - Google Patents
ロボツトの遠隔制御方法Info
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- JPS632686A JPS632686A JP14032686A JP14032686A JPS632686A JP S632686 A JPS632686 A JP S632686A JP 14032686 A JP14032686 A JP 14032686A JP 14032686 A JP14032686 A JP 14032686A JP S632686 A JPS632686 A JP S632686A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 20
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
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- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
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- Numerical Control (AREA)
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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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、ロボットの作業対象物や障害物に対する距離
情報を遠隔操作装置に力ｒｓ覚として与え、これらの物
との衝突回避を達成するロボットの遠隔制御方法に関す
る。
情報を遠隔操作装置に力ｒｓ覚として与え、これらの物
との衝突回避を達成するロボットの遠隔制御方法に関す
る。
〈従来の技術〉
例えば、ロボットの内でもマニピュレータと称せられろ
ものには、ティーチングプレイバック方式のものと遠隔
制御方式のものとがある。
ものには、ティーチングプレイバック方式のものと遠隔
制御方式のものとがある。
ティーチングプレイバック方式のマニピュレータは作業
現場にて予め操作者がマニピュレータに作業動作を教示
するものであり、作業中における作業対象物や障害物と
の距離もこれによって規定されて基本的には障害物等と
メ衝突は回避される。更に、このような方式のマニピュ
レータにあっても、障害物等との衝突をより確実に回避
するために、マニピュレータに近接センサを設け、マニ
ピュレータが障害物に対して成る距離以内に接近すると
作動を緊急停止する機能を有しているものもある。この
ように、ティーチングプレイバック式のマニピュレータ
では障害物等に対する衝突回避は十分に達成されている
。
現場にて予め操作者がマニピュレータに作業動作を教示
するものであり、作業中における作業対象物や障害物と
の距離もこれによって規定されて基本的には障害物等と
メ衝突は回避される。更に、このような方式のマニピュ
レータにあっても、障害物等との衝突をより確実に回避
するために、マニピュレータに近接センサを設け、マニ
ピュレータが障害物に対して成る距離以内に接近すると
作動を緊急停止する機能を有しているものもある。この
ように、ティーチングプレイバック式のマニピュレータ
では障害物等に対する衝突回避は十分に達成されている
。
−方、遠隔制御方式のマニピュレータは作業現場から離
れた操作位置で操作者が遠隔操作装置によりマニピュレ
ータの作動を遠隔制剤するものであり、マニピュレータ
と障害物等との衝突回避はＴＴＶカメラ等から得られろ
視覚情報を基に操作者がマニピュレータを遠隔制御する
ことにより行っている。
れた操作位置で操作者が遠隔操作装置によりマニピュレ
ータの作動を遠隔制剤するものであり、マニピュレータ
と障害物等との衝突回避はＴＴＶカメラ等から得られろ
視覚情報を基に操作者がマニピュレータを遠隔制御する
ことにより行っている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上記した遠隔制御方式のマニピュレータにあっては、Ｉ
ＴＶカメラ等から得られろ画像情報に基づく操作者の遠
隔制御で衝突回避を行っているが、このような画像情報
では作業現場の三次元的な正確な距離を把握することが
困難で、操作者に細心の注意を払った非常に負担の大き
な作業が要求されいた。ここで、このようなマニピュレ
ータにも近接センサを設けて緊急停止により障害物等と
の衝突を回避することも考えられるが、作業動作の中断
を生じるので滑らかな制御を実現する上で問題があった
。
ＴＶカメラ等から得られろ画像情報に基づく操作者の遠
隔制御で衝突回避を行っているが、このような画像情報
では作業現場の三次元的な正確な距離を把握することが
困難で、操作者に細心の注意を払った非常に負担の大き
な作業が要求されいた。ここで、このようなマニピュレ
ータにも近接センサを設けて緊急停止により障害物等と
の衝突を回避することも考えられるが、作業動作の中断
を生じるので滑らかな制御を実現する上で問題があった
。
本発明は上記従来の事情に鑑みなされたもので、滑らか
な制御を達成しつつも確実なる衝突回避を達成すること
ができろロボットの遠隔制御方法を提供することを目的
とする。
な制御を達成しつつも確実なる衝突回避を達成すること
ができろロボットの遠隔制御方法を提供することを目的
とする。
く問題点を解決するための手段〉
本発明に係るロボットの遠隔制御方法は、遠隔操作装置
により遠隔制御されろロボットに近接センサを設け、該
近接センサにより該ロボットの作業対象物や障害物に対
する距離を計測し、該距離の減少に応じて増加する反力
を前記遠隔操作装置に発生させることを特徴とする。
により遠隔制御されろロボットに近接センサを設け、該
近接センサにより該ロボットの作業対象物や障害物に対
する距離を計測し、該距離の減少に応じて増加する反力
を前記遠隔操作装置に発生させることを特徴とする。
く作 用〉
ロボットが障害物等に接近すればする程大きな反力が遠
隔操作装置に発生し、この遠隔操作装置を操作する操作
者にロボットと障害物等との接近状態を力感覚として与
えろ。
隔操作装置に発生し、この遠隔操作装置を操作する操作
者にロボットと障害物等との接近状態を力感覚として与
えろ。
く実 施 例〉
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明を適用したマスタスレイブ方式のマニピ
ュレータの構成図である。同図において、１はマスタマ
ニピュレータ、２’ｔｆマスタマニピユレータ制御装置
、３は制御用マイク胃コンピュータ、４はスレイブマニ
ピュレータ制御装置、５はスレイブマニピュレータであ
り、このマスタスレイプ方式のマニピュレータは、スレ
イブマニピュレータ５を作業現場に配置し、遠隔操作装
置から操作者が遠隔操作装置であるマスタマニピュレー
タ１を操作することにより、スレイブマニピュレータ５
の作業動作を遠隔制御する。
ュレータの構成図である。同図において、１はマスタマ
ニピュレータ、２’ｔｆマスタマニピユレータ制御装置
、３は制御用マイク胃コンピュータ、４はスレイブマニ
ピュレータ制御装置、５はスレイブマニピュレータであ
り、このマスタスレイプ方式のマニピュレータは、スレ
イブマニピュレータ５を作業現場に配置し、遠隔操作装
置から操作者が遠隔操作装置であるマスタマニピュレー
タ１を操作することにより、スレイブマニピュレータ５
の作業動作を遠隔制御する。
上記のスレイブマニピュレータ５の手首には近接センサ
としての超音波センサ６が取付けられており、この超音
波センサ６は互いに９０度の角度をなして４方向へ超音
波を送出して障害物等からの反射を検出することにより
この障害物等との距離を測定する。本実施例では作業現
場の壁面７が障害物であり、超音波センサ６に”よりこ
の壁面７に対する距離りを測定する。
としての超音波センサ６が取付けられており、この超音
波センサ６は互いに９０度の角度をなして４方向へ超音
波を送出して障害物等からの反射を検出することにより
この障害物等との距離を測定する。本実施例では作業現
場の壁面７が障害物であり、超音波センサ６に”よりこ
の壁面７に対する距離りを測定する。
上記のように超音波センサ６により測定された距離りは
、第２図に示すように、制御用マイクロコンピュータ３
に転送され、この距離情報に基づいてマスタマニピュレ
ータ１に設けられている反力発生機構のサーボモータ１
ａを電流開園し、マスタマニピュレータ１に反力Ｆを生
じさせる。このような距離情報りから力指令Ｆへの変換
は、次の条件で行う。
、第２図に示すように、制御用マイクロコンピュータ３
に転送され、この距離情報に基づいてマスタマニピュレ
ータ１に設けられている反力発生機構のサーボモータ１
ａを電流開園し、マスタマニピュレータ１に反力Ｆを生
じさせる。このような距離情報りから力指令Ｆへの変換
は、次の条件で行う。
Ｌ）Ｌ の時； Ｆ＝０ ・・・・・（１）Ｌ≦Ｌ
の時； Ｆ＝ｇ（ＬＪ ・・・・・・（２）（但
し、Ｌｏは反力Ｆを作用させろ障害物からの限界距離２
ｇはＬの減少に応じて増大する関数である。） すなわち、式＋１１ （２）に示すように、この変換原
理では、壁面７から成る一定の距［Ｌ を越えて超音
波センサ６ （スレイブマニピュレータ５）が離れてい
る時には反力Ｆは発生せず、その距離り以内に超音波セ
ンサ６が壁面７に接近した時には接近の度合に応じて増
大する反力Ｆが発生する。尚、関数ｇ（転）は制御用マ
イクロコンピュタ−３のソフトウェアで各種定義でき、
本実施例ではｇ（転）＝Ｋ（Ｌｏ−Ｌ）。
の時； Ｆ＝ｇ（ＬＪ ・・・・・・（２）（但
し、Ｌｏは反力Ｆを作用させろ障害物からの限界距離２
ｇはＬの減少に応じて増大する関数である。） すなわち、式＋１１ （２）に示すように、この変換原
理では、壁面７から成る一定の距［Ｌ を越えて超音
波センサ６ （スレイブマニピュレータ５）が離れてい
る時には反力Ｆは発生せず、その距離り以内に超音波セ
ンサ６が壁面７に接近した時には接近の度合に応じて増
大する反力Ｆが発生する。尚、関数ｇ（転）は制御用マ
イクロコンピュタ−３のソフトウェアで各種定義でき、
本実施例ではｇ（転）＝Ｋ（Ｌｏ−Ｌ）。
（但し、Ｋはゲインで等価的なばね定数を示す）を採用
したが、壁面７に接近した時に反力Ｆを飛躍時に増大さ
せようとする場合には従って、操作者がマスタマニピュ
レータ１を操作してスレイブマニピュレータ５で作業を
行うに祭し、スレイブマニピュレータ５が壁面７から距
ｇＩＬ を越えて離隔している時にはマスタマニピュレ
ータ１に反力が生じない。
したが、壁面７に接近した時に反力Ｆを飛躍時に増大さ
せようとする場合には従って、操作者がマスタマニピュ
レータ１を操作してスレイブマニピュレータ５で作業を
行うに祭し、スレイブマニピュレータ５が壁面７から距
ｇＩＬ を越えて離隔している時にはマスタマニピュレ
ータ１に反力が生じない。
−方、スレイブマニピュレータ５が壁面７に対して距ｆ
ｉＬ 以内に接近した時にはマスタマニピュレータ１に
反力Ｆが作用し、この反力Ｆはスレイブマニピュレータ
５が壁面７に接近すればする程大きくなる。このため、
操作者には壁面７の周辺にあたかもクツションが配設さ
れているような力感覚が与えられ、操作者はこの力感覚
を基に容易に壁面７とスレイブマニピュレータ５との衝
突を回避することができる。尚、上記の疑似クツシアン
の剛性は前記ゲインＫを大きく設定することで高めろこ
とができ、これによって操作者に大きな力感覚を与えろ
ことができろ。更に、上記の操作のおいて、操作者がマ
スクマニピュレータ１から手を離した状態でも、スレイ
ブマニピュレータ５が壁面７に接近すると反力Ｆが作用
してこの反力Ｆが作用しない位置までマスタマニピュレ
ータ１が押し戻されろため、スレイブマニピュレータ５
も壁面７から一定距離し０以上離れた位置まで押し戻さ
れて壁面７との衝突が回避される。
ｉＬ 以内に接近した時にはマスタマニピュレータ１に
反力Ｆが作用し、この反力Ｆはスレイブマニピュレータ
５が壁面７に接近すればする程大きくなる。このため、
操作者には壁面７の周辺にあたかもクツションが配設さ
れているような力感覚が与えられ、操作者はこの力感覚
を基に容易に壁面７とスレイブマニピュレータ５との衝
突を回避することができる。尚、上記の疑似クツシアン
の剛性は前記ゲインＫを大きく設定することで高めろこ
とができ、これによって操作者に大きな力感覚を与えろ
ことができろ。更に、上記の操作のおいて、操作者がマ
スクマニピュレータ１から手を離した状態でも、スレイ
ブマニピュレータ５が壁面７に接近すると反力Ｆが作用
してこの反力Ｆが作用しない位置までマスタマニピュレ
ータ１が押し戻されろため、スレイブマニピュレータ５
も壁面７から一定距離し０以上離れた位置まで押し戻さ
れて壁面７との衝突が回避される。
第３図は本発明の他の実施例を適用したマニピュレータ
の構成図である。本実施例のマニピュレータはマスタス
レイプ方式のものではなく、操作ｇ１８と操作盤制御袋
！９とからなる遠隔操作装置によりマニピュレータ５の
作動を遠隔制御するものである。そして、本実施例では
マニピュレータ５の手首に超音波センサ６の他の接触力
を測定する力センサ１０が設けられて、これら２つのセ
ンサ６．１０にそれぞれ対応した接近モードと作業モー
ドとにより制御がなされる。
の構成図である。本実施例のマニピュレータはマスタス
レイプ方式のものではなく、操作ｇ１８と操作盤制御袋
！９とからなる遠隔操作装置によりマニピュレータ５の
作動を遠隔制御するものである。そして、本実施例では
マニピュレータ５の手首に超音波センサ６の他の接触力
を測定する力センサ１０が設けられて、これら２つのセ
ンサ６．１０にそれぞれ対応した接近モードと作業モー
ドとにより制御がなされる。
本実施例における制御は次のようになされろ。超音波セ
ンサ６による接近モードでは上記実施例と同様な制御を
行って、作業対象物１１に対して成る一定の距離す内に
接近した時には接近とともに増大する反力を操作盤８に
発生させ、マニピュレータ５の作業対象物１１への衝突
回避を確実に達成させると共にこのマニピュレータ５の
作業対象物１１へのスムースな接近を達成させろ。そし
て、このマニピュレータ５のハンドが作業対象物１１に
接触すると作業モードに切換えられる。作業モードでは
上記接近モードの距離情報によって反力を与える制御は
行わないで、ハンドと作業対象物１１との接触力を力セ
ンサ１０で測定し、この測定値に対応する力を操作盤８
に発生させることによって円滑な作業を達成する。
ンサ６による接近モードでは上記実施例と同様な制御を
行って、作業対象物１１に対して成る一定の距離す内に
接近した時には接近とともに増大する反力を操作盤８に
発生させ、マニピュレータ５の作業対象物１１への衝突
回避を確実に達成させると共にこのマニピュレータ５の
作業対象物１１へのスムースな接近を達成させろ。そし
て、このマニピュレータ５のハンドが作業対象物１１に
接触すると作業モードに切換えられる。作業モードでは
上記接近モードの距離情報によって反力を与える制御は
行わないで、ハンドと作業対象物１１との接触力を力セ
ンサ１０で測定し、この測定値に対応する力を操作盤８
に発生させることによって円滑な作業を達成する。
第４図は本発明の更に他の実施例を適用し （た遠隔制
御方式の移動ロボットの構成図である。この移動ロボッ
ト１３は操作盤８からの遠隔制御によりその作動を操作
されるものであり、この移動ロボット１３には超音波セ
ンサ６が適宜個数設けられている。尚、図中の１２は移
動ロボット制御装置である。
御方式の移動ロボットの構成図である。この移動ロボッ
ト１３は操作盤８からの遠隔制御によりその作動を操作
されるものであり、この移動ロボット１３には超音波セ
ンサ６が適宜個数設けられている。尚、図中の１２は移
動ロボット制御装置である。
従って、移動ロボット１３が壁面７から成る一定の距離
を越えて遠隔している時には操作盤８に反力は発生せず
、移動ロボット１３が壁面７に対して上記距離以内に接
近した時にはこの接近に応じて増大する反力が操作盤８
に発生する。このため、操作者には疑似クッンヨン的な
力感覚が与えられて、移動ロボット１３と壁面７どの衝
突を回避することができる。
を越えて遠隔している時には操作盤８に反力は発生せず
、移動ロボット１３が壁面７に対して上記距離以内に接
近した時にはこの接近に応じて増大する反力が操作盤８
に発生する。このため、操作者には疑似クッンヨン的な
力感覚が与えられて、移動ロボット１３と壁面７どの衝
突を回避することができる。
尚、本発明は上記した実施例に限定されろものではなく
、例えば近接センサとして超音波センサの他の公知の他
のセンサを用いろこともできる。
、例えば近接センサとして超音波センサの他の公知の他
のセンサを用いろこともできる。
て発明の効果〉
本発明によれば、ロボットを遠隔制御するに際して障害
物等の周辺に疑似的なりッシ。
物等の周辺に疑似的なりッシ。
ンが存在するような力感覚を操作者に与えることができ
るため、作業動作の中断を行うことなく滑らかな制御を
実施しつつ操作者はこの力感覚によって容易にロボット
と障害物等との衝突を回避することができる。
るため、作業動作の中断を行うことなく滑らかな制御を
実施しつつ操作者はこの力感覚によって容易にロボット
と障害物等との衝突を回避することができる。
第１図は本発明の一実施例に係るマスタスレイプ方式の
マニピュレータの構成図、第２図はその制御系のブロッ
ク図、第３図は本発明の他の一実施例に係るマニピュレ
ータの構成図、第４図は本発明の更に他の一実施例に係
る移動ロボットの構成図である。 図 面 中、 １はマスタマニピニレータ１ ５はマニピュレ−タ ７は壁面、 ８は操作盤、 １１は作業対象物、 １３は移動四ポットである。
マニピュレータの構成図、第２図はその制御系のブロッ
ク図、第３図は本発明の他の一実施例に係るマニピュレ
ータの構成図、第４図は本発明の更に他の一実施例に係
る移動ロボットの構成図である。 図 面 中、 １はマスタマニピニレータ１ ５はマニピュレ−タ ７は壁面、 ８は操作盤、 １１は作業対象物、 １３は移動四ポットである。
Claims (1)
- 遠隔操作装置により遠隔制御されるロボットに近接セン
サを設け、該近接センサにより該ロボットの作業対象物
や障害物に対する距離を計測し、該距離の減少に応じて
増加する反力を前記遠隔操作装置に発生させることを特
徴とするロボットの遠隔制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14032686A JPS632686A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | ロボツトの遠隔制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14032686A JPS632686A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | ロボツトの遠隔制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS632686A true JPS632686A (ja) | 1988-01-07 |
Family
ID=15266215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14032686A Pending JPS632686A (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | ロボツトの遠隔制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS632686A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02298807A (ja) * | 1989-05-15 | 1990-12-11 | Nissan Motor Co Ltd | 測定装置 |
| JPH0621301U (ja) * | 1992-03-19 | 1994-03-18 | 日立機電工業株式会社 | 無人搬送車における非常停止機構 |
| JP2012228736A (ja) * | 2011-04-25 | 2012-11-22 | Kobe Steel Ltd | オフライン教示データ作成方法、及びオフライン教示データ作成システム |
| JP2017013167A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 株式会社デンソーウェーブ | ロボットアームの操作システム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58120495A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-18 | 株式会社明電舎 | マニピユレ−タの衝突防止装置 |
| JPS59205284A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-20 | 三菱電機株式会社 | 産業用ロボツト |
| JPS601992U (ja) * | 1983-06-20 | 1985-01-09 | 株式会社東芝 | 再循環ポンプの冷却装置 |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP14032686A patent/JPS632686A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58120495A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-18 | 株式会社明電舎 | マニピユレ−タの衝突防止装置 |
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| JP2017013167A (ja) * | 2015-06-30 | 2017-01-19 | 株式会社デンソーウェーブ | ロボットアームの操作システム |
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