WO2023013434A1 - 保護システム、保護方法、及びプログラム - Google Patents

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WO2023013434A1
WO2023013434A1 PCT/JP2022/028417 JP2022028417W WO2023013434A1 WO 2023013434 A1 WO2023013434 A1 WO 2023013434A1 JP 2022028417 W JP2022028417 W JP 2022028417W WO 2023013434 A1 WO2023013434 A1 WO 2023013434A1
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WO
WIPO (PCT)
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driving device
predetermined action
execution
monitoring
control
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/028417
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English (en)
French (fr)
Inventor
公平 大西
貴弘 溝口
元樹 國分
亘 飯田
Original Assignee
慶應義塾
モーションリブ株式会社
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Filing date
Publication date
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Priority to JP2023540252A priority Critical patent/JPWO2023013434A1/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J3/00—Manipulators of master-slave type, i.e. both controlling unit and controlled unit perform corresponding spatial movements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D15/00—Control of mechanical force or stress; Control of mechanical pressure
    • G05D15/01—Control of mechanical force or stress; Control of mechanical pressure characterised by the use of electric means

Definitions

  • the present invention relates to a protection system, protection method, and program.
  • Patent Document 1 An example of such technology is disclosed in Patent Document 1.
  • a multi-fingered device worn by a user that is, a master device
  • a robot manipulator that grips an object that is, a slave device
  • transmitting and receiving haptic data in the form of data can transmit haptic sensations between
  • the present invention has been made in view of such circumstances.
  • the task of the present invention is then to provide adequate monitoring in order to protect the haptic transmission system.
  • a protection system includes: monitoring means for monitoring a communication path for transmitting and receiving control parameters for transmitting the haptic sensation in time series when a predetermined action involving the transmission of the haptic sensation is executed by the first driving device and the second driving device; detection means for detecting an abnormality related to the execution of the predetermined action based on the monitoring result by the monitoring means; When the detection means detects an abnormality related to the execution of the predetermined action, the execution of the predetermined action is stopped by controlling the driving of at least one of the first driving device and the second driving device. stopping means; characterized by comprising
  • appropriate monitoring can be performed in order to protect the system that transmits the haptic sensation.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration and functional configuration of a first driving device 10, a second driving device 20, a control device 30-1, and a control device 30-2;
  • FIG. 3 is a block diagram showing a control algorithm for transmitting a haptic sense in a haptic sense control section 321.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the hardware configuration and functional configuration of the protection device 40;
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the flow of haptic sensation transmission processing executed by the protection system S; 4 is a flowchart for explaining the flow of protection processing executed by the protection system S;
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a protection system S according to this embodiment.
  • the protection system S includes a first driving device 10 , a second driving device 20 , a plurality of control devices 30 , a plurality of protection devices 40 and a plurality of external devices 50 .
  • these devices are arranged corresponding to each of the two bases.
  • the first driving device 10, the control device 30-1, the protective device 40-1, and the external device 50-1 are arranged so as to be able to communicate with each other by wire or wirelessly.
  • the second driving device 20 the control device 30-2, the protection device 40-2, and the external device 50-2 are arranged so as to be able to communicate with each other by wire or wirelessly.
  • the protection device 40-1 at the first base and the protection device 40-2 at the second base are connected via a network N by wire or wirelessly so that they can communicate with each other.
  • This network N is realized by a network such as a LAN (Local Area Network) or the Internet, for example. Also, assume that this network N is not a band-guaranteed network in which a predetermined communication speed is guaranteed, but a best effort network in which a predetermined communication speed is not guaranteed.
  • control device 30 in order to clarify the description, it is assumed that there are only two sites, but the present invention is not limited to this. A larger number of bases may exist. Moreover, the number of the first driving devices 10 and the second driving devices 20 arranged at one site may be plural, and both the first driving devices 10 and the second driving devices 20 may be arranged at one site. may be Further, in the following description, when the devices at each site are described without distinction, the reference numerals are partially omitted. For example, when the control device 30-1 and the control device 30-2 are described without being distinguished from each other, some reference numerals are omitted and they are simply referred to as "control device 30".
  • the first driving device 10 and the second driving device 20 are cooperatively driven based on the control by the control device 30, thereby causing contact with an object.
  • a predetermined action is performed.
  • the first driving device 10 drives the first mechanism that receives the operation from the user by operating as a master device.
  • the second drive device 20 operates as a slave device to drive the second mechanism that makes contact with the object.
  • the control device 30 performs control (bilateral control) to transmit a haptic sensation between the first mechanism driven by the first drive device 10 and the second mechanism driven by the second drive device 20 .
  • the user's operation (input of position and force) on the first mechanism is transmitted to the second mechanism, and the reaction force (response of position and force) from the second mechanism is transmitted to the first mechanism. act is performed.
  • the control devices 30-1 and 30-2 transmit and receive control parameters for transmitting the haptic sensation in time series and synchronize them.
  • the protective device 40-1 and the protective device 40-2 relay the transmitted/received control parameters via the network N in time series. That is, the protection device 40-1, the protection device 40-2, and the network N function as communication paths for transmitting and receiving control parameters.
  • connection relationships between devices for transmitting and receiving control parameters are indicated by solid lines.
  • connections between devices for use in other applications are indicated by dashed lines. Details of the information transmitted and received in the connection relationship indicated by the dashed line and the external device 50 will be described later.
  • the protection device 40 not only relays control parameters, but also prevents damage to each drive device and objects in the event of a malfunction of the first drive device 10 or the second drive device 20, a communication delay in the network N, or the like. Promptly take protective measures such as a safe shutdown to prevent such accidents from occurring. For this reason, the protective device 40 provides a communication path for transmitting and receiving control parameters for transmitting haptic sensations in time series when a predetermined action involving haptic sensation transmission is performed by the first driving device 10 and the second driving device 20. to monitor.
  • the protective device 40 detects an abnormality related to execution of a predetermined action based on the monitoring result. Furthermore, when the protection device 40 detects an abnormality related to the execution of the predetermined action, the protection device 40 stops the execution of the predetermined action by controlling the driving of at least one of the first drive device 10 and the second drive device 20.
  • the protection system S can detect an abnormality related to the predetermined action executed by the first driving device 10 and the second driving device 20 only by monitoring the communication path for transmitting and receiving the control parameters in chronological order. .
  • the protection system S can perform appropriate monitoring by using a configuration unique to a special system in which control parameters are transmitted and received in chronological order.
  • the protection system S can appropriately protect the monitored system by stopping the execution of a predetermined action based on this appropriate monitoring result. Therefore, according to the protection system S, it is possible to solve the problem of performing appropriate monitoring in order to protect the system that transmits the haptic sensation.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration and functional configuration of the first driving device 10, the second driving device 20, the control device 30-1, and the control device 30-2.
  • the first drive device 10 detects an actuator 12 for driving the first mechanism 15, a driver 11 for driving the actuator 12, and a position of a moving object moved by the actuator 12. and a position sensor 13 .
  • the second driving device 20 includes an actuator 22 for driving the second mechanism 25, a driver 21 for driving the actuator 22, a position sensor 23 for detecting the position of the moving object moved by the actuator 22, It has
  • the position of the moving object detected by the position sensor 13 is, for example, the position of a predetermined portion of the first mechanism 15 or the position of a predetermined portion of the user who operates the first mechanism 15 .
  • the position of the object to be moved detected by the position sensor 23 is, for example, the position of a predetermined portion of the second mechanism 25, or the position of an object to be gripped, processed, or moved by contact with the second mechanism 25. is the position of a predetermined portion of
  • the rotation angle of the output shaft of each actuator may be detected by a rotary encoder built into each actuator. That is, in the present embodiment, the concept of position includes an angle (for example, the rotation angle of the output shaft of the actuator), and the information on the position includes position, angle, velocity, angular velocity, acceleration, and angular acceleration. shall be included. Position and velocity (or acceleration) or angle and angular velocity (or angular acceleration) are parameters that can be replaced by calculus. It is possible to process from
  • the first mechanism 15 is a mechanism that functions as an operation tool that receives user operations, and its shape and structure are not particularly limited.
  • the first mechanism 15 is realized by a controller having a movable part that receives user's operation, or a finger-shaped device worn by the user.
  • the second mechanism 25 is a mechanism that grips, processes, or moves an object in contact with it, and its shape and structure are not particularly limited.
  • the second mechanism 25 is implemented by a robot manipulator that grips or moves an object in contact with it, or a robot arm equipped with (or attached with) a tool for processing an object.
  • Each of the control devices 30-1 and 30-2 includes a communication section 31 and an integrated circuit 32.
  • FIG. The communication unit 31 controls communication with another device (for example, the protective device 40 located at the same site as the control device 30 itself).
  • the integrated circuit 32 is an integrated circuit (IC) that causes the haptic control unit 321 to function.
  • the integrated circuit 32 of the control device 30-1 is connected to the position sensor 13 and the driver 11 via signal lines.
  • the integrated circuit 32 of the control device 30-2 is connected to the position sensor 23 and the driver 21 via signal lines.
  • Circuits such as a D/A (digital to analog) conversion circuit and an A/D (analog to digital) conversion circuit for realizing signal transmission/reception, a pulse counter, and the like are appropriately arranged in these connection paths. Also, the transmission and reception of signals via this signal line may be realized by parallel communication or may be realized by serial communication.
  • the haptic control unit 321 of the control device 30-1 and the haptic control unit 321 of the control device 30-2 transmit and receive control parameters via the respective communication units 31 to perform control. Synchronize parameters.
  • These haptic control units 321 perform "haptic transmission processing".
  • the haptic sensation transmission process is a series of processes for realizing haptic transmission between the first driving device 10 as the master device and the second driving device 20 as the slave device.
  • the haptic sense control unit 321 drives both the master device (here, the first driving device 10) and the slave device (here, the second driving device 20), Based on the position detected in real time by the position sensors (here, the position sensor 13 and the position sensor 23) of the master device and the slave device to be driven and the force calculated from this position, the actuators of the master device and the slave device (here, Now, control is executed to transmit the haptic sensation associated with driving bidirectionally between the actuator 12 and the actuator 22).
  • the haptic control unit 321 acquires the position (specifically, the position or angle) of the object to be moved by the actuator 12 from the position sensor 13 , and also acquires the position of the object to be moved by the actuator 22 from the position sensor 23 . Obtain the position (specifically, position or angle) of the moving object to be moved.
  • the position (angle) acquired by the haptic control unit 321 is used as a reference value for controlling the operations of the first driving device 10 and the second driving device 20 in the control algorithm for transmitting the haptic sensation. Used.
  • a control algorithm for transmitting this haptic sensation will be described in detail with reference to FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a control algorithm for transmitting haptic sensations in the haptic sensation control section 321.
  • the control algorithm implemented in the haptic control unit 321 includes a functional force/velocity assignment conversion block FT, at least one of an ideal force source block FC or an ideal velocity (position) source block PC, It is represented as a control law including an inverse transform block IFT.
  • the controlled system CS is configured by the first driving device 10 and the second driving device 20 .
  • the function-specific force/velocity allocation conversion block FT is a block that defines the conversion of control energy into the velocity (position) and force regions set according to the function of the controlled system CS. Specifically, in the function-specific force/velocity assignment conversion block FT, a value (reference value) that serves as a reference for the function of the controlled system CS and the current positions (or current angles) of the actuators 12 and 22 are input.
  • a coordinate transformation is defined to This coordinate transformation generally converts an input vector whose elements are a reference value and a current position (current angle) into an output vector consisting of a position (angle) for calculating a control target value of the position (angle), and a reference It converts an input vector whose elements are a value and a current force into an output vector composed of force for calculating a force control target value.
  • the haptic transmission function between the first driving device 10 and the second driving device 20 is realized by setting the coordinate transformation in the functional force/velocity assignment transformation block FT to the content representing the haptic transmission function.
  • the motion of transmitting the haptic sensation can be reproduced by the second driving device 20 without using the first driving device 10 .
  • the position (angle) or force can be scaled by setting coefficients to the elements of the conversion matrix.
  • the variables of the actuator 12 or the actuator 22 alone are converted into the variable group (coordinates) of the entire system expressing the haptic transmission function.
  • the control energy is assigned to the control energy of the position (angle) and the control energy of the force.
  • the coordinate transformation set in the function-specific force/velocity assignment transformation block FT converts real space coordinates (oblique coordinates) in which position (angle) and force are related to each other into coordinates in which position (angle) and force are independent of each other. It converts to the coordinates (orthogonal coordinates) of the virtual space.
  • control energy of the position (angle) and the control energy of the force are given independently, that is, the position (angle) and It is possible to control the force independently.
  • the position (angle) of the member moved by the actuator 12 and the position (angle) calculated from these positions (angles) The difference between the force input and the position (angle) and the reference value that is the reference for force control is zero, and the sum of the forces is zero (an equal force is output in the opposite direction).
  • the state value can be calculated in the space after the coordinate transformation.
  • the position (angle) and the reference value used as the reference for force control are the positions (angles) of the members moved by the actuators 22 in the second driving device 20 and the force calculated from these positions (angles). .
  • the positions (angles) of the members moved by the actuator 22 and from these positions (angles) are the positions (angles) of the members moved by the actuator 12 in the first driving device 10 and the force calculated from these positions (angles).
  • the ideal force source block FC is a block that performs calculations in the force domain according to the coordinate transformation defined by the functional force/velocity assignment transformation block FT.
  • a target value is set for the force when performing calculations based on the coordinate transformation defined by the functional force/velocity assignment transformation block FT.
  • This target value is set as a fixed value or a variable value depending on the function to be implemented. For example, to achieve a function similar to the function indicated by the reference value, set the target value to zero, or to perform scaling, set a value obtained by expanding or contracting the information representing the function indicated by the reference value.
  • the ideal force source block FC can also set an upper limit for the force energy determined by the calculation in the force domain. Setting the upper limit of the force energy limits the contact force when the second mechanism 25 contacts an object. Damage to the mechanism 25 and objects can be suppressed.
  • the ideal velocity (position) source block PC is a block that performs calculations in the position (angle) area according to the coordinate transformation defined by the functional force/velocity assignment transformation block FT.
  • target values relating to positions (angles) are set when performing calculations based on the coordinate transformation defined by the functional force/velocity assignment transformation block FT.
  • This target value is set as a fixed value or a variable value depending on the function to be implemented. For example, when realizing a function similar to the function indicated by the reference value, set the target value to zero, or when performing scaling, set a value obtained by enlarging or reducing the information indicating the function to be reproduced. can.
  • the ideal velocity (position) source block PC can also set an upper limit for the position (angle) energy determined by calculations in the position (angle) domain. Setting the upper limit of the energy of the position (angle) limits the distance that the second mechanism 25 can move. can be suppressed.
  • the inverse transformation block IFT inversely transforms the values of the position (angle) and force domains into the values of the domain of inputs to the controlled system CS (for example, voltage values or current values, etc.) (i.e., real space command values ) block.
  • the haptic control unit 321 receives time-series position (angle) detection values detected by the position sensors 13 and 23 .
  • the detected values of the position (angle) in this time series represent the operation of the actuator 12 and the actuator 22, and the haptic control unit 321 derives the input positions (angles) and these positions (angles). Coordinate transformations that transmit haptic sensations are applied to the forces.
  • the haptic sense control unit 321 of the control device 30-1 and the haptic sense control unit 321 of the control device 30-2 operate to transmit the haptic sense calculated under such a control algorithm.
  • the time-series control parameters (here, time-series position (angle) and force control parameters for transmitting the haptic sensation to the first driving device 10 and the second driving device 20) are transmitted to the respective communication units 31 By transmitting and receiving through and synchronizing, haptic transmission is realized.
  • the haptic control unit 321 of the control device 30-1 and the haptic control unit 321 of the control device 30-2 are configured to detect time-series position (angle) values detected by the position sensor 13 and the position sensor 23. are sent and received via the respective communication units 31 .
  • each of the haptic control unit 321 of the control device 30-1 and the haptic control unit 321 of the control device 30-2 sets time-series control parameters for transmitting the haptic sense under such a control algorithm. , based on the detected values, the haptic sensation is transmitted.
  • the haptic sensation control unit 321 of the control device 30-1 directly targets the first drive device 10 at the first base where the control device 30-1 is located.
  • the haptic sense control section 321 of the control device 30-2 performs direct communication with the second driving device 20 at the second base where it is located. Control is accompanied by haptic transmission. As a result, it is possible to perform control accompanied by transmission of haptic sensations at high speed and in a stable manner without causing loss of control parameters or the like.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the hardware configuration and functional configuration of the protection device 40.
  • the protection device 40 includes a processor 41, a storage unit 42, a ROM (Read Only Memory) 43, a RAM (Random Access Memory) 44, a communication unit 45, an input unit 46, and an output A portion 47 and a drive 48 are provided.
  • the processor 41 is composed of an arithmetic device such as a CPU (Central Processing Unit), and executes various processes according to programs recorded in the ROM 43 or programs loaded from the storage unit 42 to the RAM 44 .
  • the RAM 44 also stores data necessary for the processor 41 to execute various processes.
  • the processor 41 is interconnected with the ROM 43 and RAM 44 via a bus (not shown).
  • the bus is further connected with a storage unit 42, a communication unit 45, an input unit 46, an output unit 47, and a drive 48.
  • the storage unit 42 is configured by a hard disk, SSD (Solid State Drive), DRAM (Dynamic Random Access Memory), or the like, and stores various data.
  • the communication unit 45 controls communication with other devices.
  • the input unit 46 is composed of various buttons and the like, and inputs various kinds of information according to instruction operations.
  • the output unit 47 includes a display, a speaker, and the like, and outputs images and sounds.
  • a removable medium 101 consisting of a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, or the like is appropriately mounted in the drive 48 .
  • a program read from the removable medium 101 by the drive 48 is installed in the storage unit 42 as required.
  • the protection device 40 having such a hardware configuration performs "protection processing".
  • the protection process is to quickly prevent damage to each drive device and objects in the event of a malfunction of the first drive device 10 or the second drive device 20 or a communication delay in the network N. It is a series of processing to perform safety stop etc.
  • a control parameter storage unit 421 is also formed in the storage unit 42 . Data necessary for realizing processing is appropriately transmitted and received between these functional blocks at appropriate timings, including cases not specifically mentioned below.
  • the relay unit 411 relays control parameters transmitted and received in time series between the control device 30-1 and the control device 30-2. Specifically, the relay unit 411 transmits the time-series control parameters received from the control device 30 located at the same location as itself to the protection devices 40 located at other locations. Also, the relay unit 411 transmits the time-series control parameters received from the protective device 40 located at another site to the control device 30 located at the same site as itself. As a result, relaying of time-series control parameters is realized.
  • the relay unit 411 causes the control parameter storage unit 421 to store the relayed time-series control parameters. That is, the control parameter storage unit 421 functions as a storage unit that stores time-series control parameters.
  • the time-series control parameters stored in the control parameter storage unit 421 are used by users who use the protection system S as appropriate. For example, when an abnormality related to a predetermined action is detected by the abnormality detection unit 414, which will be described later, it is used as a log or the like for analyzing the driving state at the time of abnormality. As a result, the user can easily investigate the cause of the occurrence of the abnormality and take measures to prevent the recurrence of the abnormality.
  • the relay unit 411 adds identifiers for identifying the first driving device 10 and the second driving device 20 to the time-series control parameters, and attributes (for example, the type of each device, the number of axes, the movable range, the torque output range, the sampling period, etc.); Additional information, such as the content of the action and the type of object that was touched during the action, is added to relay or store information. This makes it possible to further support the analysis and the like by the user.
  • the control parameter monitoring unit 412 monitors time-series control parameters relayed by the relay unit 411 .
  • the control parameter monitoring unit 412 monitors position (angle) values and force values included in the control parameters.
  • the control parameter monitoring unit 412 calculates a velocity value, an acceleration value, an angular velocity value, and an angular acceleration value by calculus from the monitored position (angle) value and force value, and this calculation monitor the value
  • control parameter monitoring unit 412 can be driven based on a real space command value (for example, a voltage value or a current value) in the control algorithm of the control device 30 or a monitored position (angle) value or force value.
  • a real space command value for example, a voltage value or a current value
  • a value of the output torque of the device eg, the second drive device 20
  • the real space command value in the control algorithm of the control device 30 may be received from any one of the control devices 30 as part of the control parameters.
  • control parameter monitoring unit 412 outputs these monitored values to the abnormality detection unit 414 as control parameter monitoring results. Which value the control parameter monitoring unit 412 outputs to the abnormality detection unit 414 as a monitoring result is determined according to which value is used in the abnormality detection unit 414 to detect an abnormality.
  • the communication quality monitoring unit 413 monitors the communication quality of the communication path of time-series control parameters transmitted and received between the control device 30-1 and the control device 30-2.
  • the communication path includes the protection device 40-1, the protection device 40-2, and the network N.
  • This network N is a best-effort type network in which a predetermined communication speed is not guaranteed. network. Therefore, the communication quality in network N is not constant. Therefore, the communication quality monitoring unit 413 monitors values indicating communication quality based on various indices.
  • the communication quality monitoring unit 413 performs segment transmission and ACK reception with the communication quality monitoring unit 413 of another protection device 40, and monitors the value of the round trip time required for these transmissions and receptions.
  • the communication quality monitoring unit 413 includes the time at the time of data transmission for time synchronization between the relay unit 411 and the relay unit 411 of the other protection device 40 in the transmission parameter of the data to be transmitted. In the case where the communication is performed using the data, the amount of communication delay is obtained from the difference between the time of transmission and the time of reception included in the received data and monitored.
  • the communication quality monitoring unit 413 may detect a jitter value indicating network delay fluctuation, a packet loss rate value indicating a rate of packet loss in the network, a synchronization interval between bases (that is, between protection devices 40). Measure and monitor the value of It should be noted that methods for measuring values indicating communication quality based on these various indices are well known to those skilled in the art, and detailed description thereof will be omitted here.
  • the communication quality monitoring unit 413 outputs these monitored values to the abnormality detection unit 414 as communication quality monitoring results. Which value the communication quality monitoring unit 413 outputs to the abnormality detection unit 414 as a monitoring result is determined according to which value is used in the abnormality detection unit 414 to detect an abnormality.
  • the abnormality detection unit 414 detects the first driving device 10 and the second driving device based on the control parameter monitoring result input from the control parameter monitoring unit 412 and the communication quality monitoring result input from the communication quality monitoring unit 413 . 20 detects anomalies in execution of a predetermined action involving the transmission of haptic sensations.
  • the anomaly detection unit 414 compares the value input as the monitoring result with the preset threshold range. For example, one or more of the force value, speed value, and output torque value input as the control parameter monitoring result is compared with a preset threshold range. As a result, it is possible to detect an abnormality related to the execution of the predetermined action, which appears in the value of the control parameter.
  • the abnormality detection unit 414 also detects any of the round trip time value, the jitter value, the packet loss rate value, and the inter-location synchronization interval value, which are input as the communication quality monitoring result. It compares one or more with a preset threshold range. Thereby, it is possible to detect an abnormality related to the execution of the predetermined action due to the communication quality in the communication path.
  • the threshold range is set for each type of value input as the monitoring result.
  • a threshold range is set corresponding to each of the output torque value and the round trip time value.
  • the threshold range may be defined by only the upper limit threshold value, only by the lower limit threshold value, or both of them.
  • abnormality detection unit 414 regards that an anomaly related to the execution of the predetermined action has occurred, and detects an anomaly.
  • abnormality detection section 414 detects an abnormality in this way, abnormality detection section 414 outputs that effect to stop section 415 .
  • the anomaly detection unit 414 detects an anomaly related to execution of a predetermined action based not only on the comparison with such a threshold range, but also on the basis of statistical analysis processing for time-series values such as frequency analysis and regression analysis. has occurred, and an abnormality may be detected.
  • the user can analyze the values input as the monitoring results in normal times and the values input as the monitoring results in abnormal times to set the range of thresholds and perform statistical analysis. It is preferable to set the judgment criteria in the analysis process.
  • the stopping unit 415 controls the driving of at least one of the first driving device 10 and the second driving device 20 to stop the predetermined action when the abnormality detecting unit 414 detects an abnormality related to the execution of the predetermined action. stop execution.
  • the stopping unit 415 stops execution of a predetermined action by controlling the driving of the first driving device 10 or the second driving device 20 arranged at the same base as itself. Therefore, the stop unit 415 controls the value of the control parameter.
  • the ideal force source block FC that performs calculations in the force domain and the ideal velocity (position) source block PC that performs calculations in the position (angle) domain can set a variable value as the target value.
  • the stopping unit 415 controls the driving of the first driving device 10 or the second driving device 20 by controlling (that is, varying) the target value of the control device 30 .
  • the target value is controlled such that the position (angle) value or force value of the first driving device 10 or the second driving device 20 to be controlled converges to zero and the execution of a predetermined action stops.
  • the stopping unit 415 causes the position (angle) and force region values input to the inverse transform block IFT in the control algorithm of the control device 30 to be the position (angle) and force region values calculated in the control algorithm. , to stop the execution of a predetermined action by forcibly setting it to zero.
  • the stopping unit 415 may set the real space command value (for example, voltage value or current value) output by the inverse transform block IFT in the control algorithm of the control device 30 to the command value calculated in the control algorithm instead of the command value calculated in the control algorithm. is set to zero, the output torque is set to zero, and execution of a predetermined action is stopped.
  • the stopping unit 415 may detect the reference values in the control parameters (that is, the positions (angles) of the members moved by the other driving device and the force calculated from these positions (angles)) by the position sensor 13 or the position sensor By setting the position (angle) to a value different from the position (angle) of the member actually detected by 23 and the force calculated from these positions (angle), the position (angle) is fixed and the execution of the predetermined action is stopped. .
  • the stopping unit 415 controls the driving of at least one of the first driving device 10 and the second driving device 20 by a method different from controlling the value of the control parameter to perform a predetermined action. may be stopped.
  • the stopping unit 415 stops execution of a predetermined action by controlling the external device 50 via the external device linking unit 416, which will be described later.
  • the external device 50 is, for example, a PLC (Programmable Logic Controller) or a robot controller, and can control the driving of the first driving device 10 and the second driving device 20 independently of the control by the control device 30. .
  • the stopping unit 415 transmits a control signal or a stop telegram to the external device 50 via the external device linking unit 416, which will be described later, so that at least one of the first driving device 10 and the second driving device 20 is stopped. to stop the execution of a predetermined action.
  • the stopping unit 415 can transmit the control signal to the driver 11 or the driver 21.
  • the brake stop function of the driver 11 or the driver 21 is activated to stop the execution of the predetermined action.
  • the stopping unit 415 stops driving at least one of the first driving device 10 and the second driving device before stopping the execution of the predetermined action by the method using the control parameters, the external device 50, or the like.
  • other predetermined actions include moving the first mechanism 15 and the second mechanism 25 along a preset trajectory (for example, a trajectory moving away from the object), or a predetermined stopping procedure (for example, moving the gripped object ), and then stop the execution of the prescribed action.
  • a drive control program for realizing the other predetermined action is created. Then, when an abnormality is detected, the control device 30 is caused to execute drive control based on the program. As a result, it is possible to stop execution of a predetermined action after moving a preset trajectory or performing a predetermined stop procedure.
  • the stopping unit 415 may cause at least one of the first driving device 10 and the second driving device to stop before stopping the execution of the predetermined action by the method using the control parameters, the external device 50, or the like. may be controlled to suppress abnormalities related to the execution of the predetermined action, thereby avoiding the suspension of the execution of the predetermined action.
  • the stopping unit 415 performs predictive control by model predictive control, or performs compensation control such as communication delay compensation by a communication disturbance observer (CDOB), so that an abnormality related to execution of a predetermined action is detected. Attempt to be restrained. When the abnormality is actually suppressed by these controls and the abnormality is no longer detected by the abnormality detection unit 414, the stopping unit 415 stops the execution of the predetermined action.
  • CDOB communication disturbance observer
  • the stopping unit 415 stops the execution of the predetermined action. By doing so, it is possible to stop the execution of the predetermined action step by step instead of suddenly stopping the execution of the predetermined action.
  • the stopping unit 415 may notify the user to that effect when the execution of a predetermined action is stopped by a method using such control parameters, the external device 50, or the like. Thereby, the user can understand that an abnormality has been detected and that the execution of the predetermined action has been stopped accordingly. In this case, for example, incidental information such as whether an abnormality was detected based on which type of monitoring result or whether the execution of a predetermined action was properly stopped may also be notified. good.
  • This notification can be realized by displaying on a display included in the output unit 47, issuing a warning sound from a speaker included in the output unit 47, or the like.
  • the external device cooperation unit 416 controls the external device 50 and acquires information from the external device 50 by cooperating with the external device 50 .
  • the external device linking unit 416 controls the operation of the external device 50 by outputting a control signal complying with the standard of the external device 50 to the external device 50 such as a PLC or a robot controller.
  • the execution of the predetermined action can be stopped by the method using the external device 50 by the stopping unit 415 described above.
  • the external device linking unit 416 acquires moving image data showing the driving states of the first driving device 10 and the second driving device 20 captured by this camera. Furthermore, for example, if the external device 50 is a sensor such as a temperature sensor, the external device linking unit 416 may obtain the measured value of the ambient temperature of the first driving device 10 or the second driving device 20 measured by this sensor. to get As a result, it is possible to notify the user of these moving image data and measured values. Note that the user refers to these moving image data and measured values to examine a safe range of motion and a safe moving speed, and dynamically change the range of thresholds for the abnormality detection unit 414 to detect an abnormality. You may
  • monitoring can be performed based on various viewpoints such as various control parameters and various index values indicating communication quality. Further, according to the protection device 40, it is possible to stop a predetermined action by various methods such as a method of controlling control parameters and a method of using the external device 50. FIG. In addition, it is also possible to arbitrarily combine monitoring from these various viewpoints with various stopping methods.
  • the protection device 40 it is possible to flexibly respond to the environment in which the protection system S is implemented and the user's request, and to perform appropriate monitoring in order to protect the system that transmits the haptic sensation. , can be solved.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of the haptic sensation transmission process executed by the protection system S. As shown in FIG. The haptic transmission process is performed when the control device 30 starts control to transmit the haptic sensation in response to the user's operation on the first driving device 10, and when the user performs an instruction to start the haptic transmission process. 30 is executed upon acceptance.
  • step S11 the haptic control unit 321 starts sending and receiving control parameters to and from the haptic control unit 321 of the other control device 30, and in parallel with the processing in each subsequent step, Continue sending and receiving control parameters.
  • step S12 the haptic control unit 311 controls the position (specifically, position or angle) of the moving object moved by the actuator 12 and the position (specifically, the position or angle) of the moving object moved by the actuator 22. , position or angle) and .
  • step S13 the haptic sense control unit 311 converts the input vector in the real space into a vector in the virtual space.
  • step S14 the haptic control unit 311 performs calculation in the velocity (position) area and calculation in the force area.
  • step S15 the haptic control unit 311 inversely transforms the values of the velocity (position) and force regions into the values of the input region (real space vector) to the controlled system CS.
  • step S16 the haptic control unit 311 of the control device 30-1 outputs a command value for the actuator 12, and the haptic control unit 311 of the control device 30-2 outputs a command value for the actuator 22.
  • step S ⁇ b>17 the motion data acquisition unit 312 determines whether or not the predetermined action by the first drive device 10 and the second drive device 20 has ended the transmission control in accordance with the end of the operation of the first drive device 10 by the user. judge. If the predetermined action has ended, YES is determined in step S17, and this process ends. On the other hand, if the predetermined action has not been completed, NO is determined in step S17, and the process returns to step S12 and is repeated.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the flow of protection processing executed by the protection system S. As shown in FIG. The protection process is executed when the transmission/reception of the control parameters by the control device 30 is started by the start of the haptic sensation transmission process.
  • step S21 the relay unit 411 starts relaying control parameters transmitted and received in time series between the control device 30-1 and the control device 30-2, and in parallel with the processing in each subsequent step. , continue to relay the control parameters in chronological order.
  • step S ⁇ b>22 the control parameter monitoring unit 412 monitors time-series control parameters relayed by the relay unit 411 .
  • step S ⁇ b>23 the abnormality detection unit 414 performs a predetermined action involving the transmission of the haptic sensation by the first driving device 10 and the second driving device 20 based on the monitoring results of the control parameters input from the control parameter monitoring unit 412 . It is determined whether or not an abnormality related to execution has been detected. If an abnormality is detected, a determination of Yes is made in step S23, and the process proceeds to step S27. On the other hand, if no abnormality is detected, it is determined as No in step S23, and the process proceeds to step S24.
  • step S24 the communication quality monitoring unit 413 monitors the communication quality of the communication path of time-series control parameters transmitted and received between the control device 30-1 and the control device 30-2.
  • step S ⁇ b>25 based on the communication quality monitoring result input from the communication quality monitoring unit 413 , the abnormality detection unit 414 causes the first driving device 10 and the second driving device 20 to perform a predetermined action involving the transmission of the haptic sensation. It is determined whether or not an abnormality related to execution has been detected. If an abnormality is detected, a determination of Yes is made in step S25, and the process proceeds to step S27. On the other hand, if no abnormality has been detected, a determination of No is made in step S25, and the process proceeds to step S26.
  • step S ⁇ b>26 the relay unit 411 determines whether or not the predetermined action by the first driving device 10 and the second driving device 20 has ended the transmission control in accordance with the end of the operation of the first driving device 10 by the user. do. If the predetermined action has ended, YES is determined in step S26, and this process ends. On the other hand, if the predetermined action has not been completed, NO is determined in step S26, and the process returns to step S22 and is repeated.
  • step S27 the execution of the predetermined action is stopped by controlling the driving of at least one of the first driving device 10 and the second driving device 20.
  • step S28 the user is notified that the execution of the predetermined action has been stopped. This completes the processing.
  • an abnormality related to a predetermined action executed by the first driving device 10 and the second driving device 20 can be detected only by monitoring the communication path for transmitting and receiving the control parameters in time series. can be detected.
  • the protection system S can perform appropriate monitoring by using a configuration unique to a special system in which control parameters are transmitted and received in chronological order.
  • the protection system S can appropriately protect the monitored system by stopping the execution of a predetermined action based on this appropriate monitoring result. Therefore, according to the protection system S, it is possible to solve the problem of performing appropriate monitoring in order to protect the system that transmits the haptic sensation.
  • control device 30 and the protection device 40 are implemented as different devices at each site. Not limited to this, for example, the control device 30 and the protection device 40 may be realized as an integrated device at each site.
  • the protective device 40 is arranged at each location together with the control device 30 and the like. Not limited to this, the protection device 40 may be arranged at a location different from each base where the control device 30 and the like are arranged.
  • a plurality of protection devices 40 are provided corresponding to each base.
  • only one protection device 40 may be provided in the entire protection system S, and this one protection device 40 may perform protection processing for each site.
  • the protection device 40 may be implemented by a plurality of server devices or the like that constitute a cloud server.
  • a site that includes one control device 30, a plurality of first driving devices 10, and a plurality of second driving devices 20.
  • FIG. At such a site for example, a plurality of first drive devices 10 operate as master devices of the multi-degree-of-freedom robot arm, and a plurality of second drive devices 20 operate as slave devices of the multi-degree-of-freedom robot arm. All operations are controlled by one controller 30 at each site. That is, the system configuration in the embodiment described above is merely an example, and can be appropriately modified into various configurations.
  • the abnormality detection unit 414 performs a predetermined action based on the sensor measurement value in addition to the control parameter monitoring result and the communication quality monitoring result. You may make it detect the abnormality regarding execution.
  • the anomaly detection unit 414 can detect an anomaly related to execution of a predetermined action by comparing the measured value with a preset threshold range. For example, if the external device 50 is a temperature sensor that measures the temperature of the first driving device 10 or the second driving device 20 itself or the surrounding temperature, by comparing these measured values with the threshold range, Abnormality related to execution of a predetermined action, such as abnormal heat generation of an actuator, can be detected. Further, even when an abnormality is detected in this manner, the stopping unit 415 stops the execution of the predetermined action by controlling the driving of at least one of the first driving device 10 and the second driving device 20.
  • the haptic sensation is transmitted based on the control algorithm described with reference to FIG.
  • the values of time-series positions (angles) detected in real time by the position sensor 23 (or the position sensor 13) and the force values calculated from these positions (angles) are It was used as a reference value in the control algorithm.
  • a force sensor may be used in addition to the position sensor.
  • each of the first drive device 10 and the second drive device 20 is provided with a force sensor in addition to the position sensor.
  • the time-series force value detected by this force sensor in real time is used as the reference value in the control algorithm. and As a result, for example, when there is a force sensor capable of detecting a force value with high accuracy, the force sensor can be used to transmit the tactile sensation.
  • the protection system S includes the control parameter monitoring unit 412, the communication quality monitoring unit 413, the abnormality detection unit 414, and the stop unit 415.
  • the control parameter monitoring unit 412 and the communication quality monitoring unit 413 time-series control parameters for transmitting the haptic sensation when the first driving device 10 and the second driving device 20 execute a predetermined action involving the transmission of the haptic sensation.
  • the anomaly detection unit 414 detects an anomaly related to execution of a predetermined action based on the monitoring results from the control parameter monitoring unit 412 and the communication quality monitoring unit 413 .
  • the stopping unit 415 controls the driving of at least one of the first driving device 10 and the second driving device 20 to stop the predetermined action when the abnormality detecting unit 414 detects an abnormality related to the execution of the predetermined action. stop execution.
  • the protection system S can detect an abnormality related to the predetermined action executed by the first driving device 10 and the second driving device 20 only by monitoring the communication path for transmitting and receiving the control parameters in chronological order. .
  • the protection system S can perform appropriate monitoring by using a configuration unique to a special system in which control parameters are transmitted and received in chronological order.
  • the protection system S can appropriately protect the monitored system by stopping the execution of a predetermined action based on this appropriate monitoring result. Therefore, according to the protection system S, it is possible to solve the problem of performing appropriate monitoring in order to protect the system that transmits the haptic sensation.
  • the control parameter monitoring unit 412 monitors the values of the control parameters transmitted and received on the communication path,
  • the anomaly detection unit 414 detects an anomaly regarding execution of a predetermined action based on the value of the control parameter. As a result, it is possible to detect an abnormality related to the execution of the predetermined action, which appears in the value of the control parameter.
  • the communication quality monitoring unit 413 monitors the communication quality of the communication path
  • the anomaly detection unit 414 detects an anomaly regarding execution of a predetermined action based on the communication quality in the communication path. Thereby, it is possible to detect an abnormality related to the execution of the predetermined action due to the communication quality in the communication path.
  • the control parameter monitoring unit 412 monitors the values of the control parameters transmitted and received on the communication path
  • the stopping unit 415 controls the value of the control parameter transmitted and received through the communication path, thereby controlling the driving of at least one of the first driving device 10 and the second driving device 20 to stop the execution of a predetermined action. .
  • the execution of the predetermined action can be stopped by using the control parameters originally used for transmitting the haptic sensation.
  • the stopping unit 415 controls driving of at least one of the first driving device 10 and the second driving device 20 to perform another predetermined action different from the predetermined action before stopping the execution of the predetermined action. Let As a result, it is possible to stop execution of a predetermined action after moving a preset trajectory or performing a predetermined stop procedure.
  • the stopping unit 415 controls the driving of at least one of the first driving device 10 and the second driving device 20 by a method different from controlling the value of the control parameter transmitted and received through the communication path, thereby performing a predetermined action. stop execution. As a result, it is possible to stop execution of a predetermined action without using control parameters.
  • a first base where the first driving device 10 is installed and a second base where the second driving device 20 is installed are connected via a communication path.
  • the protection system S includes a plurality of control parameter monitoring units 412, communication quality monitoring units 413, anomaly detection units 414, and suspension units 415 corresponding to each of the first base and the second base.
  • the stopping unit 415 stops execution of a predetermined action by controlling the driving of the first driving device 10 or the second driving device 20 installed at the site corresponding to itself. As a result, for example, even when a haptic sensation is transmitted between remote sites, execution of a predetermined action can be quickly stopped at each site.
  • a function for executing a series of processes according to the above-described embodiment can be realized by hardware, software, or a combination thereof. In other words, it is sufficient that the function of executing the series of processes described above is implemented in any one of the protection systems S, and there is no particular limitation as to how this function is implemented.
  • the processor that executes this arithmetic processing is composed of various single processing units such as a single processor, a multiprocessor, and a multicore processor. In addition to these, it also includes a combination of these various processing devices and a processing circuit such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FPGA Field-Programmable Gate Array
  • the programs that make up the software are installed in the computer via a network or a recording medium.
  • the computer may be a computer in which dedicated hardware is installed, or a general-purpose computer capable of executing a predetermined function by installing a program (for example, a general-purpose personal computer, etc.). general electronic equipment).
  • the steps of writing the program may include only processes performed in chronological order, but may also include processes performed in parallel or individually. Also, the steps of writing the program may be executed in any order without departing from the gist of the present invention.
  • a recording medium recording such a program may be provided to the user by being distributed separately from the computer main body, or may be provided to the user in a state pre-installed in the computer main body.
  • the storage medium distributed separately from the computer main body is, for example, the removable medium 101, which is composed of a magnetic disk (including a floppy disk), an optical disk, a magneto-optical disk, or the like.
  • the optical disc is composed of, for example, a CD-ROM (Compact Disc-Read Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disc), or a Blu-ray (registered trademark) Disc (Blu-ray Disc).
  • the magneto-optical disc is composed of, for example, an MD (Mini Disc) or the like.
  • the recording medium that is provided to the user while pre-installed in the computer main body is, for example, the storage unit 42 in which the program is recorded, and is composed of a HDD (hard disk drive) or an SSD (Solid State Drive). be done.
  • a HDD hard disk drive
  • SSD Solid State Drive

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Abstract

【課題】力触覚を伝達するシステムを保護するために、適切な監視を行う。 【解決手段】保護システムＳは、制御パラメータ監視部４１２及び通信品質監視部４１３と、異常検出部４１４と、停止部４１５と、を備える。制御パラメータ監視部４１２及び通信品質監視部４１３は、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０による力触覚の伝達を伴う所定の行為の実行時に、力触覚を伝達するための制御パラメータを時系列で送受する通信経路を監視する。異常検出部４１４は、制御パラメータ監視部４１２及び通信品質監視部４１３による監視結果に基づいて、所定の行為の実行に関する異常を検出する。停止部４１５は、異常検出部４１４が所定の行為の実行に関する異常を検出した場合に、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御することにより、所定の行為の実行を停止させる。

Description

保護システム、保護方法、及びプログラム
　本発明は、保護システム、保護方法、及びプログラムに関する。
　従来、物体に接触した際の力触覚（例えば、物体の硬さや柔らかさ）をデータ化することで、装置間での力触覚の伝達を実現する技術が存在する。
　このような技術の一例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の技術では、力触覚をデータ化して送受することにより、ユーザが装着する多指型のデバイス（すなわち、マスタ装置）と、物体を把持するロボットマニピュレーター（すなわち、スレーブ装置）との間で力触覚を伝達することができる。
特開２００９－２８９１７９号公報
　ところで、力触覚の伝達に関わらず、ロボットマニピュレーター等の駆動装置を利用する場合には、駆動装置の誤動作等が生じた場合に、速やかに安全停止等の保護処理を行うことが重要である。そのために、一般的な保護処理の技術では、駆動装置の駆動状態を監視する。
　しかしながら、特許文献１に開示されているような、マスタ装置とスレーブ装置で力触覚を伝達する特別なシステムでは、マスタ装置とスレーブ装置、及びこれらの間で力触覚を伝達するためのデータを送受する通信経路についても監視をする必要がある。そのため、このような力触覚を伝達する特別なシステムに対して、一般的な保護処理の技術をそのまま適用したとしても、適切な監視を行うことは困難である。
　本発明は、このような状況に鑑みてなされたものである。そして、本発明の課題は、力触覚を伝達するシステムを保護するために、適切な監視を行うことである。
　上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る保護システムは、
　第１駆動装置及び第２駆動装置による力触覚の伝達を伴う所定の行為の実行時に、前記力触覚を伝達するための制御パラメータを時系列で送受する通信経路を監視する監視手段と、
　前記監視手段による監視結果に基づいて、前記所定の行為の実行に関する異常を検出する検出手段と、
　前記検出手段が前記所定の行為の実行に関する異常を検出した場合に、前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置の少なくとも何れかの駆動を制御することにより、前記所定の行為の実行を停止させる停止手段と、
　を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、力触覚を伝達するシステムを保護するために、適切な監視を行うことができる。
本発明の一実施形態に係る保護システムＳの全体構成の一例を示すブロック図である。 第１駆動装置１０、第２駆動装置２０、制御装置３０－１、及び制御装置３０－２のハードウェア構成及び機能構成を示すブロック図である。 力触覚制御部３２１における力触覚の伝達をする制御アルゴリズムを示すブロック図である。 保護装置４０のハードウェア構成及び機能的構成を示すブロック図である。 保護システムＳが実行する力触覚伝達処理の流れを説明するフローチャートである。 保護システムＳが実行する保護処理の流れを説明するフローチャートである。
　以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。
［システム構成］
　図１は、本実施形態に係る保護システムＳの全体構成を示すブロック図である。図１に示すように、保護システムＳは、第１駆動装置１０と、第２駆動装置２０と、複数の制御装置３０と、複数の保護装置４０と、複数の外部装置５０と、を含む。
　ここで、本実施形態では、これら装置が２つの拠点それぞれに対応して配置される。具体的に、第１拠点には、第１駆動装置１０と、制御装置３０－１と、保護装置４０－１と、外部装置５０－１と、が有線または無線により相互に通信可能に配置される。一方で、第２拠点には、第２駆動装置２０と、制御装置３０－２と、保護装置４０－２と、外部装置５０－２と、が有線または無線により相互に通信可能に配置される。
　また、第１拠点の保護装置４０－１と、第２拠点の保護装置４０－２は、ネットワークＮを介して有線または無線により相互に通信可能に接続される。このネットワークＮは、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークにより実現される。また、このネットワークＮは、所定の通信速度が保証された帯域保証型のネットワークではなく、所定の通信速度が保証されないベストエフォート（ｂｅｓｔ　ｅｆｆｏｒｔ）型のネットワークであることを想定する。
　なお、本実施形態では、説明を明確とするために、２つの拠点のみが存在する場合を想定するが、これに限られない。拠点は、より多数存在していてもよい。また、１つの拠点に配置される第１駆動装置１０や第２駆動装置２０の台数が複数であってもよいし、１つの拠点に第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の双方が配置されてもよい。
　また、以下の説明において、これら各拠点の装置を区別することなく説明する場合には、符号を一部省略して呼ぶ。例えば、制御装置３０－１と、制御装置３０－２とを区別することなく説明する場合には、符号を一部省略して、単に「制御装置３０」と呼ぶ。
　このようなシステム構成のもと、保護システムＳでは、制御装置３０による制御に基づいて、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０が協働して駆動することにより、物体への接触を伴う所定の行為が実行される。
　この場合に、第１駆動装置１０は、マスタ装置として動作することにより、ユーザからの操作を受け付ける第１機構を駆動する。一方で、第２駆動装置２０は、スレーブ装置として動作することにより、物体への接触を行う第２機構を駆動する。
　また、制御装置３０は、第１駆動装置１０が駆動する第１機構と、第２駆動装置２０が駆動する第２機構との間で、力触覚を伝達する制御（バイラテラル制御）を行う。これにより、第１機構に対するユーザの操作（位置と力の入力）が第２機構に伝達されると共に、第２機構からの反力（位置と力の応答）が第１機構に伝達され、所定の行為が実行される。
　このような力触覚の伝達を実現するために、制御装置３０－１と、制御装置３０－２は、力触覚を伝達するための制御パラメータを、時系列で送受して同期する。
　また、保護装置４０－１と、保護装置４０－２は、この送受される制御パラメータを、ネットワークＮを介して時系列で中継する。
　すなわち、保護装置４０－１と、保護装置４０－２と、ネットワークＮは、制御パラメータを送受するための通信経路として機能する。なお、図中において、制御パラメータを送受するための装置間の接続関係は、実線にて示している。一方で、他の用途で用いるための装置間の接続関係は、破線にて示している。なお、この破線で示す接続関係において送受される情報や外部装置５０の詳細については後述する。
　保護装置４０は、制御パラメータの中継をするのみならず、第１駆動装置１０や第２駆動装置２０の誤動作や、ネットワークＮでの通信遅延等が生じた場合に、各駆動装置や物体の破損等が生じないように、速やかに安全停止等の保護処理を行う。
　そのために、保護装置４０は、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０による力触覚の伝達を伴う所定の行為の実行時に、力触覚を伝達するための制御パラメータを時系列で送受する通信経路を監視する。
　また、保護装置４０は、監視結果に基づいて、所定の行為の実行に関する異常を検出する。
　さらに、保護装置４０は、所定の行為の実行に関する異常を検出した場合に、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御することにより、所定の行為の実行を停止させる。
　このように、保護システムＳは、制御パラメータを時系列で送受する通信経路を監視するのみで、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０が実行する所定の行為に関する異常を検出することができる。すなわち、保護システムＳは、制御パラメータを時系列で送受するという、特別なシステムならではの構成を利用することにより、適切な監視を行うことができる。加えて、保護システムＳは、この適切な監視結果に基づいて、所定の行為の実行を停止させることで、監視対象のシステムを適切に保護することもできる。
　従って、保護システムＳによれば、力触覚を伝達するシステムを保護するために、適切な監視を行う、という課題を解決することができる。
［装置構成］
　次に、保護システムＳに含まれる各装置の構成について説明する。
　図２は、第１駆動装置１０、第２駆動装置２０、制御装置３０－１、及び制御装置３０－２のハードウェア構成及び機能構成を示すブロック図である。
　図２に示すように、第１駆動装置１０は、第１機構１５を駆動するためのアクチュエータ１２と、アクチュエータ１２を駆動するドライバ１１と、アクチュエータ１２によって移動される移動対象物の位置を検出する位置センサ１３と、を備えている。また、第２駆動装置２０は、第２機構２５を駆動するためのアクチュエータ２２と、アクチュエータ２２を駆動するドライバ２１と、アクチュエータ２２によって移動される移動対象物の位置を検出する位置センサ２３と、を備えている。
　この場合に、位置センサ１３が検出する移動対象物の位置とは、例えば、第１機構１５の所定の部位の位置や、第１機構１５を操作するユーザの所定の部位の位置である。また、位置センサ２３が検出する移動対象物の位置とは、例えば、第２機構２５の所定の部位の位置や、第２機構２５が接触することにより、把持や加工や移動の対象となる物体の所定の部位の位置である。
　ただし、本実施形態では、これら移動対象物の位置に代えて、各アクチュエータの出力軸の回転角度を各アクチュエータに内蔵されたロータリーエンコーダによって検出することとしてもよい。すなわち、本実施形態において、位置の概念には角度（例えば、アクチュエータの出力軸の回転角度等）が含まれるものとし、位置に関する情報には、位置、角度、速度、角速度、加速度及び角加速度が含まれるものとする。また、位置と速度（または加速度）あるいは角度と角速度（または角加速度）は、微積分演算により置換可能なパラメータであるため、位置あるいは角度に関する処理を行う場合、適宜、速度あるいは角速度等に置換してから処理を行うことが可能である。
　第１機構１５は、ユーザの操作を受け付ける操作具として機能する機構であり、その形状や構造は特に限定されない。例えば、第１機構１５は、ユーザの操作を受け付ける可動部を備えたコントローラや、ユーザが装着する手指等の形状のデバイスにより実現される。また、第２機構２５は、物体に接触して把持や加工や移動を行う機構であり、その形状や構造は特に限定されない。例えば、第２機構２５は、物体に接触して把持や移動を行うロボットマニュピレータや、物体を加工する工具を備えた（あるいは、工具が装着された）ロボットアームにより実現される。
　制御装置３０―１と制御装置３０―２のそれぞれは、通信部３１と、集積回路３２と、を備えている。
　通信部３１は、他の装置（例えば、制御装置３０自身と同じ拠点に配置された、保護装置４０）との間で行う通信を制御する。なお、図２では、制御装置３０―１と制御装置３０―２の間で制御パラメータを送受する際に通信経路となる、保護装置４０－１と、保護装置４０－２と、ネットワークＮと、については図示を省略している。
　集積回路３２は、力触覚制御部３２１を機能させる集積回路（ＩＣ：ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ）である。制御装置３０―１の集積回路３２には、上述した、位置センサ１３と、ドライバ１１と、が信号線を介して相互に接続されている。制御装置３０―２の集積回路３２には、上述した、位置センサ２３と、ドライバ２１と、が信号線を介して相互に接続されている。これらの接続経路には、Ｄ／Ａ(ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｏ　ａｎａｌｏｇ）変換回路やＡ／Ｄ（ａｎａｌｏｇｄ　ｔｏ　ｄｉｇｉｔａｌ）変換回路等の信号の送受を実現するための回路や、パルスカウンタ等が適宜配置される。また、この信号線を介した信号の送受は、パラレル通信により実現されてもよいし、シリアル通信により実現されてもよい。
　このような構成において、制御装置３０―１の力触覚制御部３２１と、制御装置３０―２の力触覚制御部３２１とは、それぞれの通信部３１を介して制御パラメータを送受することにより、制御パラメータを同期する。
　そして、これら力触覚制御部３２１は、「力触覚伝達処理」を行う。ここで、力触覚伝達処理は、マスタ装置である第１駆動装置１０と、スレーブ装置である第２駆動装置２０との間での力触覚の伝達を実現する一連の処理である。
　具体的に、力触覚伝達処理において、力触覚制御部３２１は、マスタ装置（ここでは、第１駆動装置１０）と、スレーブ装置（ここでは、第２駆動装置２０）の双方を駆動させると共に、この駆動するマスタ装置及びスレーブ装置の位置センサ（ここでは、位置センサ１３及び位置センサ２３）でリアルタイムに検出した位置及びこの位置から算出される力に基づいて、マスタ装置及びスレーブ装置のアクチュエータ（ここでは、アクチュエータ１２とアクチュエータ２２）との間で双方向に、駆動に伴う力触覚を伝達する制御を実行する。
　そのために、力触覚制御部３２１は、位置センサ１３から、アクチュエータ１２によって移動される移動対象物の位置（具体的には、位置または角度）を取得すると共に、位置センサ２３から、アクチュエータ２２によって移動される移動対象物の位置（具体的には、位置または角度）を取得する。
　このようにして、力触覚制御部３２１によって取得された位置（角度）は、力触覚を伝達する制御アルゴリズムにおいて、第１駆動装置１０や第２駆動装置２０の動作を制御するための基準値として用いられる。この力触覚を伝達する制御アルゴリズムについて、図３を参照して詳細に説明をする。
　図３は、力触覚制御部３２１における力触覚の伝達をする制御アルゴリズムを示すブロック図である。
　図３に示すように、力触覚制御部３２１に実装される制御アルゴリズムは、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴと、理想力源ブロックＦＣあるいは理想速度（位置）源ブロックＰＣの少なくとも１つと、逆変換ブロックＩＦＴとを含む制御則として表される。なお、本実施形態において、制御対象システムＣＳは、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０によって構成される。
　機能別力・速度割当変換ブロックＦＴは、制御対象システムＣＳの機能に応じて設定される速度（位置）及び力の領域への制御エネルギーの変換を定義するブロックである。具体的には、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴでは、制御対象システムＣＳの機能の基準となる値（基準値）と、アクチュエータ１２やアクチュエータ２２の現在位置（または現在角度）とを入力とする座標変換が定義されている。この座標変換は、一般に、基準値及び現在位置（現在角度）を要素とする入力ベクトルを位置（角度）の制御目標値を算出するための位置（角度）からなる出力ベクトルに変換すると共に、基準値及び現在の力を要素とする入力ベクトルを力の制御目標値を算出するための力からなる出力ベクトルに変換するものである。
　機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおける座標変換を、力触覚の伝達機能を表す内容に設定することにより、第１駆動装置１０と第２駆動装置２０との間における力触覚の伝達機能を実現したり、力触覚を伝達する動作を、第１駆動装置１０を用いることなく第２駆動装置２０で再現したりすることができる。また、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおける座標変換において、変換行列の要素に係数を設定することにより、位置（角度）あるいは力のスケーリングを行ったりすることができる。
　すなわち、本実施形態においては、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴにおいて、アクチュエータ１２やアクチュエータ２２単体の変数（実空間上の変数）を、力触覚伝達機能を表現するシステム全体の変数群（座標変換後の空間上の変数）に“変換”し、位置（角度）の制御エネルギーと力の制御エネルギーとに制御エネルギーを割り当てる。すなわち、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴに設定される座標変換は、位置（角度）と力とが互いに関連する実空間の座標（斜交座標）を位置（角度）と力とが互いに独立した仮想空間の座標（直交座標）に変換するものである。そのため、アクチュエータ単体の変数（実空間上の変数）のまま制御を行う場合と比較して、位置（角度）の制御エネルギーと力の制御エネルギーとを独立に与えること、すなわち、位置（角度）と力とを独立に制御することが可能となっている。
　本実施形態においては、ここでは、第１駆動装置１０が出力する位置（角度）及び力を制御する場合、アクチュエータ１２によって移動される部材の位置（角度）及びこれらの位置（角度）から算出される力の入力と、位置（角度）及び力の制御の基準となる基準値とにおいて、位置（角度）の差がゼロ、力の和がゼロ（逆向きに等しい力が出力される）となることを条件として、座標変換後の空間における状態値の演算を行うことができる。
　ただし、位置（角度）及び力の制御の基準となる基準値は、第２駆動装置２０におけるアクチュエータ２２によって移動される部材の位置（角度）及びこれらの位置（角度）から算出される力である。
　同様に、本実施形態において、ここでは、第２駆動装置２０が出力する位置（角度）及び力を制御する場合、アクチュエータ２２によって移動される部材の位置（角度）及びこれらの位置（角度）から算出される力の入力と、位置（角度）及び力の制御の基準となる基準値とにおいて、位置（角度）の差がゼロ、力の和がゼロ（逆向きに等しい力が出力される）となることを条件として、座標変換後の空間における状態値の演算を行うことができる。
　ただし、位置（角度）及び力の制御の基準となる基準値は、第１駆動装置１０におけるアクチュエータ１２によって移動される部材の位置（角度）及びこれらの位置（角度）から算出される力である。
　理想力源ブロックＦＣは、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に従って、力の領域における演算を行うブロックである。理想力源ブロックＦＣにおいては、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に基づく演算を行う際の力に関する目標値が設定されている。この目標値は、実現される機能に応じて固定値または可変値として設定される。例えば、基準値が示す機能と同様の機能を実現する場合には、目標値としてゼロを設定したり、スケーリングを行う場合には、基準値が示す機能を表す情報を拡大・縮小した値を設定したりできる。また、理想力源ブロックＦＣは、力の領域における演算によって決定される力のエネルギーに対し、上限値を設定することができる。力のエネルギーの上限値を設定することは、第２機構２５が物体に接触する際の接触力に制限を与えることとなり、第２機構２５が物体に過度に強く押し当てられることにより、第２機構２５や物体が破損すること等を抑制できる。
　理想速度（位置）源ブロックＰＣは、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に従って、位置（角度）の領域における演算を行うブロックである。理想速度（位置）源ブロックＰＣにおいては、機能別力・速度割当変換ブロックＦＴによって定義された座標変換に基づく演算を行う際の位置（角度）に関する目標値が設定されている。この目標値は、実現される機能に応じて固定値または可変値として設定される。例えば、基準値が示す機能と同様の機能を実現する場合には、目標値としてゼロを設定したり、スケーリングを行う場合には、再現する機能を示す情報を拡大・縮小した値を設定したりできる。また、理想速度（位置）源ブロックＰＣは、位置（角度）の領域における演算によって決定される位置（角度）のエネルギーに対し、上限値を設定することができる。位置（角度）のエネルギーの上限値を設定することは、第２機構２５が移動する距離に制限を与えることとなり、第２機構２５が過度に移動することにより、第２機構２５や物体が破損すること等を抑制できる。
　逆変換ブロックＩＦＴは、位置（角度）及び力の領域の値を制御対象システムＣＳへの入力の領域の値（例えば、電圧値または電流値等）に逆変換する（すなわち、実空間の指令値を決定する）ブロックである。
　このような制御アルゴリズムの下、力触覚制御部３２１には、位置センサ１３や位置センサ２３によって検出された時系列の位置（角度）の検出値が入力される。この時系列の位置（角度）の検出値は、アクチュエータ１２やアクチュエータ２２の動作を表すものであり、力触覚制御部３２１は、入力された位置（角度）及びこれらの位置（角度）から導出された力に対して、力触覚を伝達する座標変換を適用する。
　また、上述したように、制御装置３０―１の力触覚制御部３２１と、制御装置３０―２の力触覚制御部３２１とは、このような制御アルゴリズムの下、算出した力触覚を伝達するための時系列の制御パラメータ（ここでは、第１駆動装置１０や第２駆動装置２０に力触覚を伝達するための、時系列の位置（角度）及び力の制御パラメータ）を、それぞれの通信部３１を介して送受して同期することにより、力触覚の伝達を実現する。
　あるいは、制御装置３０―１の力触覚制御部３２１と、制御装置３０―２の力触覚制御部３２１とは、位置センサ１３や位置センサ２３によって検出された時系列の位置（角度）の検出値をそれぞれの通信部３１を介して送受する。そして、制御装置３０―１の力触覚制御部３２１と、制御装置３０―２の力触覚制御部３２１それぞれは、このような制御アルゴリズムの下、力触覚を伝達するための時系列の制御パラメータを、検出値に基づいてそれぞれで算出することにより、力触覚の伝達を実現する。
　また、何れの方法で力触覚の伝達を実現する場合であっても、制御装置３０－１の力触覚制御部３２１は自身が配置されている第１拠点の第１駆動装置１０を対象として直接通信を行うことにより力触覚の伝達を伴う制御をし、制御装置３０－２の力触覚制御部３２１は自身が配置されている第２拠点の第２駆動装置２０を対象として直接通信を行うことにより力触覚の伝達を伴う制御をする。これにより、制御パラメータの欠損等を生じさせることなく、高速且つ安定して力触覚の伝達を伴う制御を行うことが可能となる。
　図４は、保護装置４０のハードウェア構成及び機能的構成を示すブロック図である。
　図４に示すように、保護装置４０は、プロセッサ４１と、記憶部４２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）４３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）４４と、通信部４５と、入力部４６と、出力部４７と、ドライブ４８と、を備えている。
　プロセッサ４１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の演算装置により構成され、ＲＯＭ４３に記録されているプログラム、または、記憶部４２からＲＡＭ４４にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。
　ＲＡＭ４４には、プロセッサ４１が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。
　プロセッサ４１は、ＲＯＭ４３、及びＲＡＭ４４と、図示を省略したバスを介して相互に接続されている。このバスにはさらに、記憶部４２と、通信部４５と、入力部４６と、出力部４７と、ドライブ４８と、が接続される。
　記憶部４２は、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）あるいはＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成され、各種データを記憶する。
　通信部４５は、他の装置との間で行う通信を制御する。
　入力部４６は、各種ボタン等で構成され、指示操作に応じて各種情報を入力する。
　出力部４７は、ディスプレイやスピーカ等で構成され、画像や音声を出力する。
　ドライブ４８には、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリ等よりなる、リムーバブルメディア１０１が適宜装着される。ドライブ４８によってリムーバブルメディア１０１から読み出されたプログラムは、必要に応じて記憶部４２にインストールされる。
　このようなハードウェア構成を有する保護装置４０は、「保護処理」を行う。ここで、保護処理は、第１駆動装置１０や第２駆動装置２０の誤動作や、ネットワークＮでの通信遅延等が生じた場合に、各駆動装置や物体の破損等が生じないように、速やかに安全停止等を行う一連の処理である。
　保護処理が行われる場合、プロセッサ４１において、中継部４１１と、制御パラメータ監視部４１２と、通信品質監視部４１３と、異常検出部４１４と、停止部４１５と、外部装置連携部４１６と、が機能する。また、記憶部４２には、制御パラメータ記憶部４２１が形成される。
　以下で特に言及しない場合も含め、これら機能ブロック間では、処理を実現するために必要なデータを、適切なタイミングで適宜送受信する。
　中継部４１１は、制御装置３０－１と制御装置３０－２との間で、時系列で送受される制御パラメータを中継する。具体的に、中継部４１１は、自身と同じ拠点に配置された制御装置３０から受信した時系列の制御パラメータを、他の拠点に配置された保護装置４０に対して送信する。また、中継部４１１は、他の拠点に配置された保護装置４０から受信した時系列の制御パラメータを、自身と同じ拠点に配置された制御装置３０に対して送信する。これにより、時系列の制御パラメータの中継が実現される。
　加えて、中継部４１１は、この中継した時系列の制御パラメータを、制御パラメータ記憶部４２１に記憶させる。すなわち、制御パラメータ記憶部４２１は、時系列の制御パラメータを記憶する記憶部として機能する。制御パラメータ記憶部４２１が記憶する時系列の制御パラメータは、保護システムＳを利用するユーザに適宜利用される。例えば、後述の異常検出部４１４により、所定の行為に関する異常が検出された場合に、異常時の駆動状態を解析するためのログ等として利用される。これにより、ユーザは、異常の発生原因の究明や、異常の再発防止対策を容易に行うことができる。
　なお、中継部４１１は、必要に応じて、時系列の制御パラメータに、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０を識別するための識別子や、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の属性（例えば、各装置の種類や軸数や可動範囲やトルク出力範囲やサンプリング周期等）や、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０が制御装置３０の制御により実行した動作の実行日時や動作内容や、動作において接触した物体の種類といった付帯的な情報を付加した上で、中継や記憶を行う。これにより、ユーザによる解析等を、より支援することが可能となる。
　制御パラメータ監視部４１２は、中継部４１１が中継する時系列の制御パラメータを監視する。例えば、制御パラメータ監視部４１２は、制御パラメータに含まれる位置（角度）の値や力の値を監視する。あるいは、制御パラメータ監視部４１２は、この監視した位置（角度）の値や力の値から微積分演算により、速度の値、加速度の値、角速度の値、及び角加速度の値を算出し、この算出した値を監視する。
　あるいは、制御パラメータ監視部４１２は、制御装置３０の制御アルゴリズムにおける実空間の指令値（例えば、電圧値または電流値等）や、監視した位置（角度）の値や力の値に基づいて、駆動装置（例えば、第２駆動装置２０）の出力トルクの値を算出し、この出力トルクの値を監視する。なお、この場合、制御装置３０の制御アルゴリズムにおける実空間の指令値は、制御パラメータの一部として何れかの制御装置３０から受信すればよい。
　そして、制御パラメータ監視部４１２は、これら監視した値を、制御パラメータの監視結果として異常検出部４１４に対して出力する。なお、制御パラメータ監視部４１２が何れの値を監視結果として異常検出部４１４に出力するのかについては、異常検出部４１４において何れの値を異常の検出に用いるのかに応じて定めるものとする。
　通信品質監視部４１３は、制御装置３０－１と、制御装置３０－２が送受する時系列の制御パラメータの通信経路の通信品質を監視する。ここで、上述したように、通信経路には、保護装置４０－１と、保護装置４０－２と、ネットワークＮが含まれるが、このネットワークＮは、所定の通信速度が保証されないベストエフォート型のネットワークである。そのため、ネットワークＮにおける通信品質は一定ではない。そこで、通信品質監視部４１３は、様々な指標に基づいた、通信品質を示す値を監視する。
　例えば、通信品質監視部４１３は、他の保護装置４０の通信品質監視部４１３との間で、セグメント送信とＡＣＫ受信を行い、これらの送受に要したラウンドトリップタイムの値を監視する。他にも、例えば、通信品質監視部４１３は、中継部４１１が他の保護装置４０の中継部４１１との間で、時刻同期のためにデータ送信時の時刻を送信するデータの送信パラメータに含めて通信を行っているような場合には、受信したデータに含まれる送信時の時刻と受信時の時刻との差分から通信遅延量を求めて監視する。
　あるいは、通信品質監視部４１３は、ネットワーク遅延の揺らぎを示すジッタの値や、ネットワークでパケットが損失する割合を示すパケット損失率の値や、拠点間（すなわち、保護装置４０間）での同期間隔の値を計測して、監視する。
　なお、これらの様々な指標に基づいた、通信品質を示す値の計測方法については、当業者にとってよく知られているので、ここでの詳細な説明は省略する。
　そして、通信品質監視部４１３は、これら監視した値を、通信品質の監視結果として異常検出部４１４に対して出力する。なお、通信品質監視部４１３が何れの値を監視結果として異常検出部４１４に出力するのかについては、異常検出部４１４において何れの値を異常の検出に用いるのかに応じて定めるものとする。
　異常検出部４１４は、制御パラメータ監視部４１２から入力された制御パラメータの監視結果や、通信品質監視部４１３から入力された通信品質の監視結果に基づいて、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０による力触覚の伝達を伴う所定の行為の実行に関する異常を検出する。
　そのために、異常検出部４１４は、監視結果として入力された値と、予め設定された閾値の範囲を比較する。例えば、制御パラメータの監視結果として入力された、力の値や、速度の値や、出力トルクの値の何れかまたは複数と、予め設定された閾値の範囲を比較する。これにより、制御パラメータの値に表れるような、所定の行為の実行に関する異常を検出することができる。
　他にも、異常検出部４１４は、例えば、通信品質の監視結果として入力された、ラウンドトリップタイムの値や、ジッタの値や、パケット損失率の値や、拠点間の同期間隔の値の何れかまたは複数と、予め設定された閾値の範囲を比較する。これにより、通信経路における通信品質に起因して、所定の行為の実行に関する異常を検出することができる。
　これらの場合に、閾値の範囲は、監視結果として入力される値の種別それぞれに対応して設定される。例えば、出力トルクの値と、ラウンドトリップタイムの値のそれぞれに対応して閾値の範囲が設定される。また、この閾値の範囲は、上限となる閾値のみで定義されてもよく、下限となる閾値のみで定義されてもよく、これらの双方で定義されてもよい。
　そして、異常検出部４１４は、これらの入力された値が、閾値の範囲外となった場合に、所定の行為の実行に関する異常が発生したとみなし、異常を検出する。異常検出部４１４は、このようにして異常を検出した場合、その旨を停止部４１５に対して出力する。
　なお、異常検出部４１４は、このような閾値の範囲との比較のみならず、例えば、周波数解析や回帰分析といった時系列の値に対する統計的な解析処理に基づいて、所定の行為の実行に関する異常が発生したとみなし、異常を検出するようにしてもよい。また、何れの場合であっても、ユーザは、平常時に監視結果として入力された値や、異常時に監視結果として入力された値等を解析することにより、閾値の範囲を設定したり、統計的な解析処理での判定基準を設定したりするとよい。
　停止部４１５は、異常検出部４１４が所定の行為の実行に関する異常を検出した場合に、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御することにより、所定の行為の実行を停止させる。例えば、停止部４１５は、自身と同じ拠点に配置された、第１駆動装置１０もしくは第２駆動装置２０の駆動を制御することにより、所定の行為の実行を停止させる。そのために、停止部４１５は、制御パラメータの値を制御する。例えば、上述したように、力触覚を伝達するための制御アルゴリズムにおいて、力の領域における演算を行う理想力源ブロックＦＣや、位置（角度）の領域における演算を行う理想速度（位置）源ブロックＰＣは、目標値として可変値を設定することができる。そこで、停止部４１５は、制御装置３０の目標値を制御（すなわち、可変させる）ことにより、第１駆動装置１０もしくは第２駆動装置２０の駆動を制御する。例えば、制御対象の第１駆動装置１０もしくは第２駆動装置２０の位置（角度）の値や力の値がゼロに収束して所定の行為の実行が停止するように、目標値を制御する。
　あるいは、停止部４１５は、制御装置３０の制御アルゴリズムにおいて逆変換ブロックＩＦＴに入力される位置（角度）及び力の領域の値を制御アルゴリズムにおいて算出した位置（角度）及び力の領域の値ではなく、強制的にゼロとすることで所定の行為の実行を停止する。あるいは、停止部４１５は、制御装置３０の制御アルゴリズムにおいて逆変換ブロックＩＦＴが出力する実空間の指令値（例えば、電圧値または電流値等）を、制御アルゴリズムにおいて算出した指令値ではなく、強制的にゼロとすることで出力トルクをゼロとして所定の行為の実行を停止する。あるいは、停止部４１５は、制御パラメータにおける基準値（すなわち、他方の駆動装置によって移動される部材の位置（角度）及びこれらの位置（角度）から算出される力）を、位置センサ１３もしくは位置センサ２３により実際に検出された部材の位置（角度）及びこれらの位置（角度）から算出される力とは異なる値とすることで位置（角度）を固定して、所定の行為の実行を停止する。
　これにより、本来力触覚を伝達するために用いられる制御パラメータを利用して、所定の行為の実行の停止を実現できる。
　また、停止部４１５は、このような制御パラメータの値を制御するのとは異なる手法で、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御して所定の行為の実行を停止させるようにしてもよい。例えば、停止部４１５は、後述の外部装置連携部４１６を介して外部装置５０を制御することにより、所定の行為の実行を停止させる。外部装置５０は、例えば、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）や、ロボットコントローラであり、制御装置３０による制御とは独立して、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の駆動を制御することができる。そこで、停止部４１５は、後述の外部装置連携部４１６を介して外部装置５０に対して、制御信号や停止電文を送信することにより、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御して所定の行為の実行を停止させる。あるいは、停止部４１５が、ドライバ１１やドライバ２１に対して制御信号を出力できるように接続されている場合には、停止部４１５は、ドライバ１１やドライバ２１に対して、制御信号を送信することにより、ドライバ１１やドライバ２１のブレーキ停止機能を動作させ所定の行為の実行を停止させる。
　これにより、制御パラメータを用いることなく、所定の行為の実行の停止を実現できる。
　また、停止部４１５は、このような制御パラメータや外部装置５０等を用いた手法による所定の行為の実行の停止に先立って、第１駆動装置１０及び前記第２駆動装置の少なくとも何れかの駆動を制御して、現在行われている所定の行為とは異なる、他の所定の行為を実行させるようにしてもよい。例えば、他の所定の行為として、予め設定された軌道（例えば、物体から遠ざかる軌道）に第１機構１５や第２機構２５を移動させたり、所定の停止手続き（例えば、把持している物体を置く）をさせたりしてから、所定の行為の実行の停止をするようにする。このような他の所定の行為を実行させるためには、他の所定の行為を実現するための駆動制御用のプログラムを作成しておく。そして、異常の検出時に制御装置３０にプログラムに基づいた駆動制御を実行させる。これにより、予め設定された軌道を移動させたり、所定の停止手続きをさせたりしてから、所定の行為の実行の停止をすることができる。
　さらに、停止部４１５は、このような制御パラメータや外部装置５０等を用いた手法による所定の行為の実行の停止に先立って、第１駆動装置１０及び前記第２駆動装置の少なくとも何れかの駆動を制御して、所定の行為の実行に関する異常を抑制することにより、所定の行為の実行の停止を避けるようにしてもよい。例えば、停止部４１５は、モデル予測制御による予測制御を行ったり、通信外乱オブザーバ（ＣＤＯＢ：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ　ＯＢｓｅｒｖｅｒ）による通信遅延の補償といった補償制御を行ったりすることで、所定の行為の実行に関する異常が抑制されるように試みる。
　そして、これらの制御によって実際に異常が抑制され、異常検出部４１４において異常が検出されなくなった場合、停止部４１５は、所定の行為の実行の停止を取り止める。一方で、異常検出部４１４において引き続き異常が検出される場合、停止部４１５は、所定の行為の実行の停止を行う。このようにすることで、突然所定の行為の実行の停止を行うのではなく、段階的に所定の行為の実行の停止を行うことが可能となる。
　さらに、停止部４１５は、このような制御パラメータや外部装置５０等を用いた手法による所定の行為の実行の停止を行った場合に、その旨をユーザに対して通知するようにしてもよい。これにより、ユーザは、異常が検出されたこと、及びそれに伴い所定の行為の実行が停止されたことを把握することができる。この場合に、例えば、何れの種別の監視結果に基づいて異常を検出したのかということや、所定の行為の実行の停止が適切に完了したのか、といった付帯的な情報も通知するようにしてもよい。この通知は、出力部４７に含まれるディスプレイへの表示や、出力部４７に含まれるスピーカからの警告音の発報等により実現することができる。
　外部装置連携部４１６は、外部装置５０と連携することにより、外部装置５０を制御したり、外部装置５０から情報を取得したりする。例えば、外部装置連携部４１６は、ＰＬＣやロボットコントローラである外部装置５０に対して、外部装置５０の規格に準拠した制御信号を出力することにより、外部装置５０の動作を制御する。これにより、上述した停止部４１５による外部装置５０を用いた手法による所定の行為の実行の停止を行うことができる。
　また、例えば、外部装置５０が、カメラである場合には、外部装置連携部４１６は、このカメラが撮影した第１駆動装置１０や第２駆動装置２０の駆動状態を示す動画データを取得する。さらに、例えば、外部装置５０が、温度センサ等のセンサである場合には、外部装置連携部４１６は、このセンサが測定した第１駆動装置１０や第２駆動装置２０の周辺温度等の測定値を取得する。これにより、これらの動画データや測定値をユーザに対して通知すること等ができる。なお、ユーザは、これらの動画データや測定値を参照して、安全な可動域や安全な移動速度を検討し、異常検出部４１４が異常を検出するための閾値の範囲等を動的に変更してもよい。
　以上説明したように、保護装置４０によれば、様々な制御パラメータや様々な通信品質を示す指標値といった、多様な観点に基づいて監視をすることができる。また、保護装置４０によれば、制御パラメータを制御する手法や、外部装置５０を利用する手法といった、多様な手法により所定の行為の停止をすることができる。また、これら多様な観点による監視と、多様な停止の手法を任意に組み合わせることもできる。
　これにより、保護装置４０によれば、保護システムＳが実装される環境や、ユーザの要望に柔軟に対応することが可能となり、力触覚を伝達するシステムを保護するために、適切な監視を行う、という課題を解決することができる。
［力触覚伝達処理］
　図５は、保護システムＳが実行する力触覚伝達処理の流れを説明するフローチャートである。力触覚伝達処理は、ユーザによる第１駆動装置１０への操作に応じて制御装置３０が力触覚を伝達する制御を開始したことや、その後、ユーザによる力触覚伝達処理の開始指示操作を制御装置３０が受け付けたことに伴い実行される。
　ステップＳ１１において、力触覚制御部３２１は、他の制御装置３０の力触覚制御部３２１との間での制御パラメータの送受を開始し、以後の各ステップでの処理と並行して、時系列で制御パラメータの送受を継続する。
　ステップＳ１２において、力触覚制御部３１１は、アクチュエータ１２によって移動される移動対象物の位置（具体的には、位置または角度）と、アクチュエータ２２によって移動される移動対象物の位置（具体的には、位置または角度）と、を取得する。
　ステップＳ１３において、力触覚制御部３１１は、実空間の入力ベクトルを仮想空間のベクトルに変換する。
　ステップＳ１４において、力触覚制御部３１１は、速度（位置）の領域における演算及び力の領域における演算を実行する。
　ステップＳ１５において、力触覚制御部３１１は、速度（位置）及び力の領域の値を制御対象システムＣＳへの入力の領域の値（実空間のベクトル）に逆変換する。
　ステップＳ１６において、制御装置３０－１の力触覚制御部３１１はアクチュエータ１２の指令値を出力し、制御装置３０－２の力触覚制御部３１１はアクチュエータ２２の指令値を出力する。
　ステップＳ１７において、動作データ取得部３１２は、ユーザによる第１駆動装置１０への操作の終了に伴い、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０による所定の行為が伝達制御を終了したか否かを判定する。所定の行為が終了した場合は、ステップＳ１７においてＹＥＳと判定され、本処理は終了する。一方で、所定の行為が終了していないない場合は、ステップＳ１７においてＮＯと判定され、処理はステップＳ１２に戻り繰り返される。
［保護処理］
　図６は、保護システムＳが実行する保護処理の流れを説明するフローチャートである。保護処理は、力触覚伝達処理の開始により制御装置３０による制御パラメータの送受が開始されたことに伴い実行される。
　ステップＳ２１において、中継部４１１は、制御装置３０－１と制御装置３０－２との間で、時系列で送受される制御パラメータの中継を開始し、以後の各ステップでの処理と並行して、時系列で制御パラメータの中継を継続する。
　ステップＳ２２において、制御パラメータ監視部４１２は、中継部４１１が中継する時系列の制御パラメータを監視する。
　ステップＳ２３において、異常検出部４１４は、制御パラメータ監視部４１２から入力された制御パラメータの監視結果に基づいて、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０による力触覚の伝達を伴う所定の行為の実行に関する異常を検出したか否かを判定する。異常を検出した場合は、ステップＳ２３においてＹｅｓと判定され、処理はステップＳ２７に進む。一方で、異常を検出していない場合は、ステップＳ２３においてＮｏと判定され、処理はステップＳ２４に進む。
　ステップＳ２４において、通信品質監視部４１３は、制御装置３０－１と、制御装置３０－２が送受する時系列の制御パラメータの通信経路の通信品質を監視する。
　ステップＳ２５において、異常検出部４１４は、通信品質監視部４１３から入力された通信品質の監視結果に基づいて、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０による力触覚の伝達を伴う所定の行為の実行に関する異常を検出したか否かを判定する。異常を検出した場合は、ステップＳ２５においてＹｅｓと判定され、処理はステップＳ２７に進む。一方で、異常を検出していない場合は、ステップＳ２５においてＮｏと判定され、処理はステップＳ２６に進む。
　ステップＳ２６において、中継部４１１は、ユーザによる第１駆動装置１０への操作の終了に伴い、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０による所定の行為が伝達制御を終了したか否かを判定する。所定の行為が終了した場合は、ステップＳ２６においてＹＥＳと判定され、本処理は終了する。一方で、所定の行為が終了していないない場合は、ステップＳ２６においてＮＯと判定され、処理はステップＳ２２に戻り繰り返される。
　なお、このように、ステップＳ２２及びステップＳ２３と、ステップＳ２４及びステップＳ２５の、双方を行うのではなく、何れかのみを行うようにしてもよい。
　ステップＳ２７において、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御することにより、所定の行為の実行を停止させる。
　ステップＳ２８において、所定の行為の実行の停止を行った旨をユーザに対して通知する。これにより本処理は終了する。
　以上説明した力触覚伝達処理及び保護処理によれば、制御パラメータを時系列で送受する通信経路を監視するのみで、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０が実行する所定の行為に関する異常を検出することができる。すなわち、保護システムＳは、制御パラメータを時系列で送受するという、特別なシステムならではの構成を利用することにより、適切な監視を行うことができる。加えて、保護システムＳは、この適切な監視結果に基づいて、所定の行為の実行を停止させることで、監視対象のシステムを適切に保護することもできる。
　従って、保護システムＳによれば、力触覚を伝達するシステムを保護するために、適切な監視を行う、という課題を解決することができる。
［変形例］
　以上、本発明の実施形態について説明したが、この実施形態は例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、その他の様々な実施形態を取ることが可能である共に、省略及び置換等種々の変形を行うことができる。
［変形例１］
　上述した実施形態では、各拠点において、制御装置３０と、保護装置４０とを異なる装置として実現していた。これに限らず、例えば、各拠点において、制御装置３０と保護装置４０とを一体の装置として実現してもよい。
　また、上述した実施形態では、保護装置４０を制御装置３０等と共に各拠点に配置していた。これに限らず、保護装置４０を、制御装置３０等が配置されている各拠点とは異なる場所に配置するようにしてもよい。
　さらに、上述した実施形態では、保護装置４０を、各拠点に対応して複数設けていた。これに限らず、保護装置４０を保護システムＳ全体で１つのみ設け、この１つの保護装置４０が各拠点それぞれに対して保護処理を行うようにしてもよい。さらに、この場合に、クラウドサーバを構成する複数のサーバ装置等により、保護装置４０を実現するようにしてもよい。
　他にも、例えば、１台の制御装置３０と、複数の第１駆動装置１０や、複数の第２駆動装置２０が含まれる拠点が存在していてもよい。このような拠点においては、例えば、多自由度ロボットアームのマスタ装置として複数の第１駆動装置１０が動作し、多自由度ロボットアームのスレーブ装置として複数の第２駆動装置２０が動作し、これら全ての動作を各拠点の１台の制御装置３０で制御する。
　すなわち、上述した実施形態におけるシステム構成は一例に過ぎず、様々な構成に適宜変形することができる。
［変形例２］
　上述の実施形態において、外部装置５０がセンサの場合に、異常検出部４１４は、制御パラメータの監視結果や、通信品質の監視結果に加えて、このセンサの測定値に基づいて、所定の行為の実行に関する異常を検出するようにしてもよい。この場合、異常検出部４１４は、測定値と、予め設定された閾値の範囲を比較することにより、所定の行為の実行に関する異常を検出することができる。例えば、外部装置５０が第１駆動装置１０や第２駆動装置２０自体の温度や、その周辺温度を測定する温度センサである場合に、これらの測定値と、閾値の範囲を比較することにより、アクチュエータの異常発熱等の、所定の行為の実行に関する異常を検出することができる。また、このようにして異常が検出された場合にも、停止部４１５は、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御することにより、所定の行為の実行を停止させる。
　これにより、制御パラメータの監視結果や通信品質の監視結果とは、異なる観点からも、所定の行為の実行に関する異常を検出し、所定の行為の実行を停止することができる。
［変形例３］
　上述した実施形態では、図３を参照して説明した制御アルゴリズムに基づいて、力触覚の伝達を行っていた。また、この場合に、上述したように、位置センサ２３（または位置センサ１３）によってリアルタイムに検出された時系列の位置（角度）の値と、この位置（角度）から算出した力の値を、制御アルゴリズムにおける基準値としていた。これに限らず、位置センサに加えて、力センサを利用するようにしてもよい。
　この場合、第１駆動装置１０と第２駆動装置２０のそれぞれに、位置センサに加えて力センサを設ける。そして、位置センサによってリアルタイムに検出された時系列の位置（角度）の値から算出した力の値ではなく、この力センサによってリアルタイムに検出された時系列の力の値を、制御アルゴリズムにおける基準値とする。これにより、例えば、精度高く力の値を検出できるような力センサが存在する場合に、この力センサを利用して、力触覚の伝達を行うようなこともできる。
　以上のように、本実施形態に係る保護システムＳは、制御パラメータ監視部４１２及び通信品質監視部４１３と、異常検出部４１４と、停止部４１５と、を備える。
　制御パラメータ監視部４１２及び通信品質監視部４１３は、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０による力触覚の伝達を伴う所定の行為の実行時に、力触覚を伝達するための制御パラメータを時系列で送受する通信経路を監視する。
　異常検出部４１４は、制御パラメータ監視部４１２及び通信品質監視部４１３による監視結果に基づいて、所定の行為の実行に関する異常を検出する。
　停止部４１５は、異常検出部４１４が所定の行為の実行に関する異常を検出した場合に、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御することにより、所定の行為の実行を停止させる。
　このように、保護システムＳは、制御パラメータを時系列で送受する通信経路を監視するのみで、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０が実行する所定の行為に関する異常を検出することができる。すなわち、保護システムＳは、制御パラメータを時系列で送受するという、特別なシステムならではの構成を利用することにより、適切な監視を行うことができる。加えて、保護システムＳは、この適切な監視結果に基づいて、所定の行為の実行を停止させることで、監視対象のシステムを適切に保護することもできる。
　従って、保護システムＳによれば、力触覚を伝達するシステムを保護するために、適切な監視を行う、という課題を解決することができる。
　制御パラメータ監視部４１２は、通信経路で送受される制御パラメータの値を監視し、
　異常検出部４１４は、制御パラメータの値に基づいて、所定の行為の実行に関する異常を検出する。
　これにより、制御パラメータの値に表れるような、所定の行為の実行に関する異常を検出することができる。
　通信品質監視部４１３は、通信経路の通信品質を監視し、
　異常検出部４１４は、通信経路における通信品質に基づいて、所定の行為の実行に関する異常を検出する。
　これにより、通信経路における通信品質に起因して、所定の行為の実行に関する異常を検出することができる。
　制御パラメータ監視部４１２は、通信経路で送受される制御パラメータの値を監視し、
　停止部４１５は、通信経路で送受される制御パラメータの値を制御することにより、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御して所定の行為の実行を停止させる。
　これにより、本来力触覚を伝達するために用いられる制御パラメータを利用して、所定の行為の実行の停止を実現することができる。
　停止部４１５は、所定の行為の実行の停止に先立って、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御して所定の行為とは異なる他の所定の行為を実行させる。
　これにより、予め設定された軌道を移動させたり、所定の停止手続きをさせたりしてから、所定の行為の実行の停止をすることができる。
　停止部４１５は、通信経路で送受される制御パラメータの値を制御するのとは異なる手法で、第１駆動装置１０及び第２駆動装置２０の少なくとも何れかの駆動を制御して所定の行為の実行を停止させる。
　これにより、制御パラメータを用いることなく、所定の行為の実行の停止を実現することができる。
　第１駆動装置１０が設置された第１拠点と、第２駆動装置２０が設置された第２拠点とが、通信経路を介して接続される。
　保護システムＳは、制御パラメータ監視部４１２及び通信品質監視部４１３、異常検出部４１４、及び停止部４１５を、第１拠点と第２拠点のそれぞれに対応して複数備える。
　停止部４１５は、自身に対応する拠点に設置された第１駆動装置１０あるいは第２駆動装置２０を対象として駆動を制御することにより、所定の行為の実行を停止させる。
　これにより、例えば、遠隔に存在する拠点間で力触覚を伝達するような場合であっても、各拠点において迅速に、所定の行為の実行の停止を実現することができる。
［ハードウェアやソフトウェアによる機能の実現］
　上述した実施形態による一連の処理を実行させる機能は、ハードウェアにより実現することもできるし、ソフトウェアにより実現することもできるし、これらの組み合わせにより実現することもできる。換言すると、上述した一連の処理を実行する機能が、保護システムＳの何れかにおいて実現されていれば足り、この機能をどのような態様で実現するのかについては、特に限定されない。
　例えば、上述した一連の処理を実行する機能を、演算処理を実行するプロセッサによって実現する場合、この演算処理を実行するプロセッサは、シングルプロセッサ、マルチプロセッサ及びマルチコアプロセッサ等の各種処理装置単体によって構成されるものの他、これら各種処理装置と、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の処理回路とが組み合わせられたものを含む。
　また、例えば、上述した一連の処理を実行する機能を、ソフトウェアにより実現する場合、そのソフトウェアを構成するプログラムは、ネットワークまたは記録媒体を介してコンピュータにインストールされる。この場合、コンピュータは、専用のハードウェアが組み込まれているコンピュータであってもよいし、プログラムをインストールすることで所定の機能を実行することが可能な汎用のコンピュータ（例えば、汎用のパーソナルコンピュータ等の電子機器一般）であってもよい。また、プログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理のみを含んでいてもよいが、並列的あるいは個別に実行される処理を含んでいてもよい。また、プログラムを記述するステップは、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、任意の順番に実行されてよい。
　このようなプログラムを記録した記録媒体は、コンピュータ本体とは別に配布されることによりユーザに提供されてもよく、コンピュータ本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供されてもよい。この場合、コンピュータ本体とは別に配布される記憶媒体は、例えば、リムーバブルメディア１０１であって、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、または光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ－Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）、あるいはＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ（ブルーレイディスク）等により構成される。光磁気ディスクは、例えば、ＭＤ（Ｍｉｎｉ　Ｄｉｓｃ）等により構成される。また、コンピュータ本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている記憶部４２であって、ＨＤＤ（ｈａｒｄ　ｄｉｓｋ　ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）により構成される。
１０　第１駆動装置、１１，２１　ドライバ、１２，２２　アクチュエータ、１３，２３　位置センサ、１５　第１機構、２０　第２駆動装置、２５　第２機構、３０－１，３０－２　制御装置、３１，４５　通信部、３２　集積回路、４０－１，４０－２　保護装置、４１　プロセッサ、４２　記憶部、４３　ＲＯＭ、４４　ＲＡＭ、４６　入力部、４７　出力部、４８　ドライブ、５０－１，５０－２　外部装置、１０１　リムーバブルメディア、３２１　力触覚制御部、４１１　中継部、４１２　制御パラメータ監視部、４１３　通信品質監視部、４１４　異常検出部、４１５　停止部、４１６　外部装置連携部、４２１　制御パラメータ記憶部、ＣＳ　制御対象システム、ＦＴ　力・速度割当変換ブロック、ＦＣ　理想力源ブロック、ＰＣ　理想速度（位置）源ブロック、ＩＦＴ　逆変換ブロック、Ｎ　ネットワーク、Ｓ　保護システム

Claims (9)

  1. 　第１駆動装置及び第２駆動装置による力触覚の伝達を伴う所定の行為の実行時に、前記力触覚を伝達するための制御パラメータを時系列で送受する通信経路を監視する監視手段と、
    　前記監視手段による監視結果に基づいて、前記所定の行為の実行に関する異常を検出する検出手段と、
    　前記検出手段が前記所定の行為の実行に関する異常を検出した場合に、前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置の少なくとも何れかの駆動を制御することにより、前記所定の行為の実行を停止させる停止手段と、
    　を備えることを特徴とする保護システム。
  2. 　前記監視手段は、前記通信経路で送受される前記制御パラメータの値を監視し、
    　前記検出手段は、前記制御パラメータの値に基づいて、前記所定の行為の実行に関する異常を検出する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の保護システム。
  3. 　前記監視手段は、前記通信経路の通信品質を監視し、
    　前記検出手段は、前記通信経路における通信品質に基づいて、前記所定の行為の実行に関する異常を検出する、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の保護システム。
  4. 　前記監視手段は、前記通信経路で送受される前記制御パラメータの値を監視し、
    　前記停止手段は、前記通信経路で送受される前記制御パラメータの値を制御することにより、前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置の少なくとも何れかの駆動を制御して前記所定の行為の実行を停止させる、
    　ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の保護システム。
  5. 　前記停止手段は、前記所定の行為の実行の停止に先立って、前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置の少なくとも何れかの駆動を制御して前記所定の行為とは異なる他の所定の行為を実行させる、
    　ことを特徴とする請求項４に記載の保護システム。
  6. 　前記停止手段は、前記通信経路で送受される前記制御パラメータの値を制御するのとは異なる手法で、前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置の少なくとも何れかの駆動を制御して前記所定の行為の実行を停止させる、
    　ことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の保護システム。
  7. 　前記第１駆動装置が設置された第１拠点と、前記第２駆動装置が設置された第２拠点とが、前記通信経路を介して接続されると共に、
    　前記監視手段、前記検出手段、及び前記停止手段を、前記第１拠点と前記第２拠点のそれぞれに対応して複数備えており、
    　前記停止手段は、自身に対応する拠点に設置された前記第１駆動装置あるいは前記第２駆動装置を対象として駆動を制御することにより、前記所定の行為の実行を停止させる、
    　ことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の保護システム。
  8. 　第１駆動装置及び第２駆動装置による力触覚の伝達を伴う所定の行為の実行時に、前記力触覚を伝達するための制御パラメータを時系列で送受する通信経路を監視する監視ステップと、
    　前記監視ステップによる監視結果に基づいて、前記所定の行為の実行に関する異常を検出する検出ステップと、
    　前記検出ステップにて前記所定の行為の実行に関する異常を検出した場合に、前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置の少なくとも何れかの駆動を制御することにより、前記所定の行為の実行を停止させる停止ステップと、
    　を備えることを特徴とする保護方法。
  9. 　第１駆動装置及び第２駆動装置による力触覚の伝達を伴う所定の行為の実行時に、前記力触覚を伝達するための制御パラメータを時系列で送受する通信経路を監視する監視機能と、
    　前記監視機能による監視結果に基づいて、前記所定の行為の実行に関する異常を検出する検出機能と、
    　前記検出機能が前記所定の行為の実行に関する異常を検出した場合に、前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置の少なくとも何れかの駆動を制御することにより、前記所定の行為の実行を停止させる停止機能と、
    　をコンピュータに実現させることを特徴とするプログラム。
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