JPH04246706A - Presence reproducing system and working system - Google Patents

Presence reproducing system and working system

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JPH04246706A
JPH04246706A JP3240591A JP3240591A JPH04246706A JP H04246706 A JPH04246706 A JP H04246706A JP 3240591 A JP3240591 A JP 3240591A JP 3240591 A JP3240591 A JP 3240591A JP H04246706 A JPH04246706 A JP H04246706A
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information
processing
workpiece
sensor
outputting
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Mamoru Mitsuishi
衛 光石
Yotaro Hatamura
洋太郎 畑村
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Abstract

PURPOSE:To constitute the system so that a phenomenon under a different environment of the minute world, etc., which cannot be perceived directly by sense organs provided on a human being can be perceived by the five senses, and also, a regular operation and working can be applied to an object under those ultraenvironments. CONSTITUTION:An operator M in an operation room 1 executes an input operation to a tool C and a work W in a minute working device vessel 2 by an input device 11. An information display device 12 displays an answer signal sent from the minute working device vessel 2, and working state information of the work W, etc., Sound information reproducing devices 14a, 14b generate stereophonically a sound corresponding to magnitude of working reaction force generated by a relative motion of the tool C and the work W. Vision information reproducing devices 15a, 15b display an image obtained by enlarging and photographing the work W being in a working state and the tool C from the respective angles on a monitor screen, and informs stereoscopically the working state to the operator M. A heat information device 16 is heated in accordance with a heating value of the work W, and radiates heat by means of radiation or convection.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、人間が備える感覚器官
では直接知覚することができない遠隔地、微小世界、真
空等の異なる環境下(以後これらを遠隔地と呼ぶ)にお
ける現象を五感で知覚・認識するとともに、それらの超
環境下の操作装置、加工システム等に対して通常の感覚
で操作することを可能にした臨場感再現システムおよび
加工システムに関する。
[Industrial Application Field] The present invention enables the use of the five senses to perceive phenomena in different environments (hereinafter referred to as remote locations) such as remote locations, microscopic worlds, and vacuums that cannot be directly perceived by human sense organs. -Relates to a realism reproduction system and a processing system that can recognize and operate operating devices, processing systems, etc. in a super environment with a normal sense.

【0002】0002

【従来の技術】近年、センシング技術や加工技術の発達
により、従来では不可能であった超環境と呼ばれる領域
について観察したり、加工等の操作を加えることが可能
になった。例えば、ミクロの世界では、電子顕微鏡やS
TM(走査型トンネル顕微鏡)、マイクロマシン、ナノ
ロボット等が発達し、加工技術が進歩したことにより、
加工対象がマイクロオーダにまでおよんできた。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, advances in sensing technology and processing technology have made it possible to observe and perform processing on areas called super-environments, which were previously impossible. For example, in the microscopic world, electron microscopes and S
With the development of TM (scanning tunneling microscope), micromachines, nanorobots, etc., and advances in processing technology,
Processing targets have expanded to micro-orders.

【0003】また、コンピュータ通信の発達により、C
SCW(computer supported co
operative work)技術が発達してきた。 このCSCW技術はグループウエア技術とも呼ばれ、計
算機ネットワーク、画像通信等の最近のメディアを活用
することにより、地理的に分散した工場・施設を有機的
に結合して共同作業を円滑に進めることができる。この
システムの延長として、マシニング・センタ工作機械を
通信回線を介して地球の裏側から操作する試みが、本出
願人らにより実行された。
[0003] Also, with the development of computer communication, C
SCW (computer supported co.
operative work) technology has been developed. This CSCW technology is also called groupware technology, and by utilizing recent media such as computer networks and image communications, it is possible to organically connect geographically dispersed factories and facilities to facilitate collaborative work. can. As an extension of this system, applicants have attempted to operate machining center machine tools from the other side of the world via communication lines.

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】上述したような超環境
下の対象については、人間に備わる感覚器官をもってし
ては直接知覚できず、対象と人間の間に何らかのメディ
アを仲介させる必要がある。例えば、ミクロの世界では
電子顕微鏡やSTM(走査型トンネル顕微鏡)を用いる
ことにより、初めて肉眼で知覚することが可能になる。 このように微小世界についての知覚が可能になると、続
いて、これらの知覚対象についても、加工や移動等の操
作を加える技術が発達してくる。ところで、これらの微
小世界では、支配する物理法則が人間の存在する大きさ
の世界と異なってくる。すなわち、スケールが小さくな
るにつれて、慣性力よりも摩擦や粘性力、静電気力の影
響が大きくなり、人間が存在する等身大の世界の感覚を
もってしてはこれらの微小世界の対象を自在に操作した
り加工することができない場合がある。
[Problems to be Solved by the Invention] Objects in the above-mentioned hyperenvironment cannot be directly perceived with the sense organs of humans, and it is necessary to mediate some kind of media between the objects and humans. For example, in the microscopic world, it becomes possible to perceive things with the naked eye for the first time by using an electron microscope or an STM (scanning tunneling microscope). Once it became possible to perceive the microscopic world in this way, techniques for processing, moving, and other operations on these objects of perception were developed. By the way, the governing physical laws in these microscopic worlds are different from those in the world where humans exist. In other words, as the scale becomes smaller, the effects of friction, viscous force, and electrostatic force become larger than inertial force, and it becomes difficult to freely manipulate objects in these microscopic worlds using the sense of the life-sized world in which humans exist. In some cases, it may not be possible to process the material.

【0005】また、一般に情報によって対象を操作する
とき、その動作に無視できない遅れ時間が生じるという
不具合も起こる。同様に、地球規模の通信回線を介して
、遠隔地に設置されている加工機械を動作させようとす
ると、機械操作のための通信が光速であっても、操作者
と加工機械間では情報が伝達されるまでに無視できない
遅れ時間を生じ、リアルタイムの機械操作ができないと
いう問題がある。さらに他の環境として、真空中におい
て被加工物を加工をする場合にも、対象の被加工物から
は加工音が伝わってくることがない。そのため、聴覚に
より加工音を確認しながら加工を進めていくことができ
ないという不具合がある。
[0005] In general, when an object is manipulated using information, a non-negligible delay time occurs in the operation. Similarly, when trying to operate a processing machine installed in a remote location via a global communication line, even if the communication for machine operation is at the speed of light, information is lost between the operator and the processing machine. There is a problem that a non-negligible delay time occurs before the information is transmitted, making it impossible to operate the machine in real time. As another environment, even when processing a workpiece in a vacuum, no processing sound is transmitted from the target workpiece. Therefore, there is a problem in that it is not possible to proceed with the processing while checking the processing sound by hearing.

【0006】本発明は上記のような超環境下において発
生する問題点を解決するためになされたもので、その目
的とするところは、人間が備える感覚器官では直接知覚
することができない遠隔地、微小世界、真空等の異なる
環境下における現象を五感により知覚可能にするととも
に、それら超環境下の対象に対して通常の感覚で操作や
加工を加えることが可能な臨場感再現システムおよび加
工システムを提供することにある。
The present invention was made in order to solve the problems that occur in the above-mentioned super environment, and its purpose is to solve the problems that occur in the super environment as described above. We are developing a realistic sensation reproduction system and a processing system that makes it possible to perceive phenomena in different environments such as the microscopic world and vacuum using the five senses, as well as to manipulate and process objects in these ultra-environments with normal senses. It is about providing.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、五感により直接知覚できない対象に
設置されたセンサの検出信号を入力する手段と、検出信
号を五感により知覚できるレベルに変換して報知手段へ
出力する手段と、操作手段から入力された操作信号を、
対象における操作量レベルに変換して操作子へ出力する
手段とを備えたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the first invention provides a means for inputting a detection signal of a sensor installed on an object that cannot be directly perceived by the five senses, and a means for inputting a detection signal of a sensor installed on an object that cannot be directly perceived by the five senses. A means for converting into a level and outputting it to the notification means, and an operation signal input from the operation means,
The present invention is characterized by comprising means for converting the operation amount level for the target and outputting it to the operator.

【0008】第2の発明は、五感により直接知覚できな
い対象に設置されたセンサの検出信号を入力する手段と
、検出信号を五感により知覚できるレベルに変換して報
知手段へ出力する手段と、操作手段から入力された操作
信号を、対象における操作量レベルに変換して操作子へ
出力する手段と、対象を支配する物理モデルに基づき、
対象から入力される検出信号または/および対象へ出力
される操作信号により一定時間後の対象の状態を予測し
て報知手段へ出力する手段とを備えたことを特徴とする
The second invention provides means for inputting a detection signal from a sensor installed on an object that cannot be directly perceived by the five senses, a means for converting the detection signal to a level perceivable by the five senses and outputting it to the notification means, and an operation method. Based on a means for converting the operation signal input from the means into an operation amount level on the object and outputting it to the operator, and a physical model governing the object,
The present invention is characterized by comprising means for predicting the state of the object after a certain period of time based on a detection signal input from the object and/or an operation signal output to the object, and outputting the predicted state to the notification means.

【0009】第3の発明は、第2の発明において、対象
から入力された検出信号および対象へ出力される操作信
号の経時変化を蓄積して、対象の物理モデルを学習によ
り構築する手段を備えたことを特徴とする。
[0009] A third invention is based on the second invention, comprising means for accumulating changes over time in the detection signal input from the object and the operation signal output to the object, and constructing a physical model of the object by learning. It is characterized by:

【0010】第4の発明は、第2の発明または第3の発
明において、対象、センサ、操作子と、報知手段、操作
手段とを通信回線を介して互いに遠隔地に配設し、セン
サの検出信号が通信回線上を伝送される間に発生する伝
達遅れ時間の分、対象の状態変化を変化予測手段により
予測・補正し、操作手段側に配置した報知手段へ出力す
る手段を備えたことを特徴とする。
[0010] In a fourth invention, in the second invention or the third invention, the object, the sensor, the operator, the notification means, and the operation means are disposed at remote locations from each other via a communication line, and the sensor A means is provided for predicting and correcting a change in the state of the object by a change prediction means for a transmission delay time that occurs while a detection signal is transmitted over a communication line, and outputting the result to a notification means disposed on the operation means side. It is characterized by

【0011】第5の発明は、第1の発明または第2の発
明または第3の発明または第4の発明において、センサ
の検出信号から、必要な情報の種類、情報量だけを抽出
し、知覚できるレベルに変換する際に、伝達された情報
と別途用意した情報とをたし合わせて合成した情報を再
生して報知手段へ出力することを特徴とする。
[0011] In a fifth invention, in the first invention, second invention, third invention, or fourth invention, only the necessary type and amount of information are extracted from the detection signal of the sensor, and the perceptual information is extracted. The present invention is characterized in that when converting to a possible level, the transmitted information is combined with separately prepared information, and the synthesized information is reproduced and output to the notification means.

【0012】第6の発明は、第1の発明または第2の発
明または第3の発明または第4の発明において、操作信
号から、必要な情報の種類、情報量だけを抽出し、対象
における操作量レベルに変換する際に、伝達された情報
と別途用意した情報とをたし合わせて合成した情報を再
生して操作子へ出力することを特徴とする。
[0012] In the sixth invention, in the first invention, second invention, third invention, or fourth invention, only the type and amount of information necessary are extracted from the operation signal, and the operation on the target is performed. When converting to a quantity level, the transmitted information is combined with separately prepared information, and the synthesized information is reproduced and output to the operator.

【0013】第7の発明は、五感により直接知覚できな
い被加工物に対して設置されたセンサの検出信号を入力
する手段と、検出信号を五感により知覚できるレベルに
変換して報知手段へ出力する手段と、操作手段から入力
された操作信号を、被加工物の加工量レベルに変換して
加工具へ出力する手段とを備えたことを特徴とする。
[0013] The seventh invention includes means for inputting a detection signal of a sensor installed on a workpiece that cannot be directly perceived by the five senses, and converting the detection signal to a level perceivable by the five senses and outputting it to the notification means. The present invention is characterized by comprising a means for converting an operation signal inputted from the operation means into a processing amount level of a workpiece and outputting the same to the processing tool.

【0014】第8の発明は、五感により直接知覚できな
い被加工物に対して設置されたセンサの検出信号を入力
する手段と、検出信号を五感により知覚できるレベルに
変換して報知手段へ出力する手段と、操作手段から入力
された操作信号を、被加工物の加工量レベルに変換して
加工具へ出力する手段と、被加工物および加工具を支配
する加工モデルに基づき、被加工物側から入力される検
出信号または/および被加工物側へ出力される操作信号
により一定時間後の加工状態を予測し、報知手段へ出力
する手段とを備えたことを特徴とする。
[0014] The eighth invention includes means for inputting a detection signal of a sensor installed on a workpiece that cannot be directly perceived by the five senses, and converting the detection signal to a level perceivable by the five senses and outputting it to the notification means. a means for converting the operation signal input from the operation means into a machining amount level of the workpiece and outputting it to the processing tool; The present invention is characterized by comprising a means for predicting the machining state after a certain period of time based on a detection signal inputted from the machine and/or an operation signal outputted to the workpiece side, and outputting the predicted machining state to the notification means.

【0015】第9の発明は、第8の発明において、被加
工物から入力された検出信号および被加工物へ出力され
る操作信号の経時変化を蓄積して、加工モデルを学習に
より構築する手段を備えたことを特徴とする。
[0015] A ninth invention is a means for building a machining model by learning based on the eighth invention, by accumulating temporal changes in the detection signal input from the workpiece and the operation signal output to the workpiece. It is characterized by having the following.

【0016】第10の発明は、第8の発明または第9の
発明において、被加工物、センサ、加工具と、報知手段
、操作手段とを通信回線を介して互いに遠隔地に配設し
、センサの検出信号が通信回線上を伝送される間に発生
する伝達遅れ時間の分、加工状態の変化を変化予測手段
により予測・補正し、操作手段側に配置した報知手段へ
出力する手段を備えたことを特徴とする。
[0016] A tenth invention is based on the eighth invention or the ninth invention, wherein the workpiece, the sensor, the processing tool, the notification means, and the operation means are disposed at remote locations from each other via a communication line, A means is provided for predicting and correcting changes in the machining state by a change prediction means for a transmission delay time that occurs while the sensor detection signal is transmitted over a communication line, and outputting the result to a notification means disposed on the operation means side. It is characterized by:

【0017】第11の発明は、第7の発明または第8の
発明または第9の発明または第10の発明において、被
加工物または/および加工具に過負荷が加えられたとき
、被加工物または/および加工具を安全側に退避させる
フェイルセイフ機構を備えたことを特徴とする。
[0017] In the eleventh invention, in the seventh invention, the eighth invention, the ninth invention, or the tenth invention, when an overload is applied to the workpiece and/or the processing tool, the workpiece and/or a fail-safe mechanism for retracting the processing tool to a safe side.

【0018】第12の発明は、第7の発明または第8の
発明または第9の発明または第10の発明または第11
の発明において、センサとして、被加工物または/およ
び加工具に生じる加工反力、加工熱、加工音、加工の状
態を検出する力センサ、または/および熱センサ、また
は/および聴覚センサ、または/および視覚センサを設
置することが好ましい。また、力センサ、または/およ
び熱センサ、または/および聴覚センサ、または/およ
び視覚センサを設置した場合には、報知手段にジョイス
ティック、または/および画像表示装置、または/およ
びスピーカ、または/およびヒーターとクーラーを用い
て、力センサが検出した加工反力信号、または/および
熱センサが検出した加工熱信号、または/および聴覚セ
ンサが検出した加工音信号、または/および視覚センサ
が検出した加工状態信号を、力覚情報、または/および
視覚情報、または/および聴覚情報、または/および温
覚情報に変換して出力させることが望ましい。
[0018] The twelfth invention is the seventh invention, the eighth invention, the ninth invention, the tenth invention, or the eleventh invention.
In the invention, the sensor is a force sensor that detects processing reaction force, processing heat, processing sound, and processing state generated in the workpiece and/or processing tool, and/or a thermal sensor, and/or an auditory sensor, or/ It is preferable to install a visual sensor. In addition, if a force sensor, a thermal sensor, an auditory sensor, or a visual sensor is installed, the notification means may include a joystick, an image display device, a speaker, or a heater. and a cooler, the machining reaction force signal detected by the force sensor, or/and the machining heat signal detected by the thermal sensor, or/and the machining sound signal detected by the auditory sensor, or/and the machining state detected by the visual sensor. It is desirable to convert the signal into haptic information, visual information, auditory information, and/or thermal information and output the signal.

【0019】第13の発明は、第7の発明または第8の
発明または第9の発明または第10の発明または第11
の発明または第12の発明において、センサの検出信号
から、必要な情報の種類、情報量だけを抽出し、知覚で
きるレベルに変換する際に、伝達された情報と別途用意
した情報とをたし合わせて合成した情報を再生して報知
手段へ出力することを特徴とする。
[0019] The thirteenth invention is the seventh invention, the eighth invention, the ninth invention, the tenth invention, or the eleventh invention.
In the invention or the twelfth invention, when extracting only the type and amount of necessary information from the sensor detection signal and converting it to a perceptible level, the transmitted information and separately prepared information are combined. It is characterized in that the combined information is reproduced and output to the notification means.

【0020】第14の発明は、第7の発明または第8の
発明または第9の発明または第10の発明または第11
の発明または第12の発明において、操作信号から、必
要な情報の種類、情報量だけを抽出し、被加工物の加工
量レベルに変換する際に、伝達された情報と別途用意し
た情報とをたし合わせて合成した情報を再生して加工具
へ出力することを特徴とする。
[0020] The fourteenth invention is the seventh invention, the eighth invention, the ninth invention, the tenth invention, or the eleventh invention.
In the invention or the twelfth invention, when extracting only the type and amount of necessary information from the operation signal and converting it to the processing amount level of the workpiece, the transmitted information and separately prepared information are combined. It is characterized by reproducing the combined information and outputting it to the processing tool.

【0021】[0021]

【作用】第1の発明においては、五感により直接知覚で
きない対象に設置されたセンサが対象の状態を検出する
。得られた検出信号は入力された後、五感により知覚で
きるレベルに変換されてから報知手段より出力される。 さらに、報知手段からの出力情報に基づいて、操作手段
から入力された操作信号は、対象における操作量レベル
に変換されて操作子へ出力される。
[Operation] In the first invention, a sensor installed on an object that cannot be directly perceived by the five senses detects the state of the object. The obtained detection signal is inputted, converted to a level that can be perceived by the five senses, and then outputted from the notification means. Further, based on the output information from the notification means, the operation signal inputted from the operation means is converted into an operation amount level for the target and output to the operator.

【0022】第2の発明においては、さらに、対象を支
配する物理モデルに基づき、対象から入力される検出信
号や、対象へ出力される操作信号により一定時間後の対
象の状態が予測されて報知手段から出力される。
In the second invention, the state of the object after a certain period of time is further predicted and notified based on the physical model governing the object, based on the detection signal input from the object and the operation signal output to the object. output from the means.

【0023】第3の発明においては、対象から入力され
る検出信号および対象へ出力される操作信号の経時変化
が蓄積されて、対象の物理モデルが学習により構築され
る。
In the third invention, a physical model of the object is constructed by learning by accumulating changes over time in the detection signal input from the object and the operation signal output to the object.

【0024】第4の発明においては、対象、センサ、操
作子と、報知手段、操作手段とが通信回線を介して互い
に遠隔地に配設され、センサの検出信号が通信回線上を
伝送される間に発生する伝達遅れ時間の分、対象の状態
変化が変化予測手段を用いて予測・補正され、操作手段
側に配置されている報知手段から出力される。
[0024] In the fourth invention, the object, the sensor, the operator, the notification means, and the operation means are disposed at remote locations from each other via a communication line, and the detection signal of the sensor is transmitted over the communication line. The change in the state of the object is predicted and corrected by the change prediction means for the transmission delay time that occurs in between, and is output from the notification means disposed on the operation means side.

【0025】第5の発明または第13の発明においては
、センサの検出信号から、必要な情報の種類、情報量だ
けを抽出するので、伝送される情報量が低減する。
[0025] In the fifth invention or the thirteenth invention, since only the necessary type and amount of information are extracted from the detection signal of the sensor, the amount of information to be transmitted is reduced.

【0026】第6の発明または第14の発明においては
、操作信号から、必要な情報の種類、情報量だけを抽出
するので、伝送される情報量が低減する。
[0026] In the sixth invention or the fourteenth invention, only the type and amount of necessary information are extracted from the operation signal, so the amount of information to be transmitted is reduced.

【0027】第7の発明においては、五感により直接知
覚できない被加工物に対して設置されセンサが被加工物
の状態を検出する。得られた検出信号は入力後、五感に
より知覚できるレベルに変換されて報知手段より出力さ
れる。さらに、報知手段からの出力情報に基づいて、操
作手段から入力された操作信号は、被加工物における加
工量レベルに変換されて加工具へ出力される。
[0027] In the seventh invention, the sensor is installed on the workpiece, which cannot be directly perceived by the five senses, and detects the state of the workpiece. After the obtained detection signal is input, it is converted to a level that can be perceived by the five senses and output from the notification means. Further, based on the output information from the notification means, the operation signal input from the operation means is converted into a processing amount level on the workpiece and output to the processing tool.

【0028】第8の発明においては、さらに、被加工物
および加工具を支配する加工モデルに基づき、被加工物
側から入力される検出信号や、被加工物側へ出力される
操作信号により一定時間後の加工状態の変化が予測され
て報知手段から出力される。
In the eighth invention, furthermore, based on the machining model that governs the workpiece and the processing tool, the detection signal inputted from the workpiece side and the operation signal outputted to the workpiece side Changes in the machining state after a certain period of time are predicted and output from the notification means.

【0029】第9の発明においては、被加工物側から入
力された検出信号および被加工物側へ出力される操作信
号の経時変化が蓄積されて、加工モデルが学習により構
築される。
In the ninth aspect of the invention, the processing model is constructed by learning by accumulating changes over time in the detection signal input from the workpiece and the operation signal output to the workpiece.

【0030】第10の発明においては、被加工物、セン
サ、加工具と、報知手段、操作手段とが通信回線を介し
て互いに遠隔地に配設され、センサの検出信号が通信回
線上を伝送される間に発生する伝達遅れ時間の分、被加
工物に関する加工状態の変化が変化予測手段により予測
・補正され、操作手段側に配置されている報知手段から
出力される。
[0030] In the tenth invention, the workpiece, the sensor, the processing tool, the notification means, and the operation means are disposed at remote locations from each other via a communication line, and the detection signal of the sensor is transmitted over the communication line. Changes in the machining state of the workpiece are predicted and corrected by the change prediction means for the transmission delay time that occurs during the transmission, and are output from the notification means disposed on the operation means side.

【0031】第11の発明においては、被加工物や加工
具に過負荷が加えられたときに、フェイルセイフ機構が
作動して、被加工物や加工具が安全側に退避される。
In the eleventh invention, when an overload is applied to the workpiece or processing tool, the fail-safe mechanism is activated and the workpiece or processing tool is evacuated to the safe side.

【0032】第7から第11の発明においては、センサ
として被加工物や加工具に生じる加工反力、加工熱、加
工音、加工の状態を検出する力センサ、または/および
熱センサ、または/および聴覚センサ、または/および
視覚センサを設置するとともに、報知手段としてジョイ
スティック、または/および画像表示装置、または/お
よびスピーカ、または/およびヒーターとクーラーを用
いて、力センサが検出した加工反力信号、または/およ
び熱センサが検出した加工熱信号、または/および聴覚
センサが検出した加工音信号、または/および視覚セン
サが検出した加工状態信号を、力覚情報、または/およ
び視覚情報、または/および聴覚情報、または/および
温覚情報に変換して出力させることができる。
[0032] In the seventh to eleventh inventions, the sensor is a force sensor and/or a thermal sensor that detects processing reaction force, processing heat, processing sound, and processing state generated on the workpiece or processing tool, or/ In addition to installing an auditory sensor and/or a visual sensor, a joystick, or/and an image display device, or/and a speaker, or/and a heater and a cooler are used as notification means, and the processing reaction force signal detected by the force sensor is used. , or/and a processing heat signal detected by a thermal sensor, or/and a processing sound signal detected by an auditory sensor, or/and a processing state signal detected by a visual sensor, into haptic information, or/and visual information, or/ and can be converted into auditory information and/or thermal information and output.

【0033】[0033]

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明する
。図1は第7から第11の発明を微細加工が可能なナノ
・ロボットに適用した実施例の構成図である。図に示さ
れるように、このシステムは操作室1と微細加工装置容
器2と両者を接続する情報伝送システム4,5とから構
成される。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment in which the seventh to eleventh inventions are applied to a nano robot capable of microfabrication. As shown in the figure, this system is composed of an operation room 1, a microfabrication device container 2, and information transmission systems 4 and 5 that connect the two.

【0034】操作室1では、操作者Mにより、微細加工
装置容器2内の工具CおよびワークWに対する入力操作
がおこなわれる。入力装置11は操作者Mからの入力操
作を操作信号に変換し、情報伝送路41を介して情報伝
送用端末42へ送る。送出した操作信号に対する応答は
、情報伝送用端末42から情報伝送路41を介して情報
表示装置12および予見装置13へ送られる。
In the operation room 1, an operator M performs input operations on the tool C and workpiece W in the microfabrication device container 2. The input device 11 converts an input operation from the operator M into an operation signal, and sends it to the information transmission terminal 42 via the information transmission path 41. A response to the transmitted operation signal is sent from the information transmission terminal 42 to the information display device 12 and the prediction device 13 via the information transmission path 41.

【0035】情報表示装置12は、微細加工装置容器2
から送られてきた応答信号、ワークWの加工異常信号を
も含む加工状況情報、その他の制御情報の内容を表示す
る。予見装置13には、情報伝送路41から応答信号や
ワークWおよび/または工具Cの加工異常信号、その他
の制御情報が入力されるとともに、情報伝送路54から
ワークWについての音情報、視覚情報、熱情報が入力さ
れる。
The information display device 12 is connected to the microfabrication device container 2.
The contents of the response signal sent from the machine, machining status information including the machining abnormality signal of the workpiece W, and other control information are displayed. A response signal, a machining abnormality signal for the work W and/or the tool C, and other control information are input to the prediction device 13 from the information transmission path 41, and sound information and visual information about the work W are input from the information transmission path 54. , thermal information is input.

【0036】予見装置13は、これらの入力信号を初期
処理時に監視することにより、情報伝送システム4,5
における信号伝達の遅れ時間Tを算出する。操作室1と
微細加工装置容器2とが離れていて、情報伝送システム
4,5に通信衛星あるいは長距離伝送システムを利用し
た場合は、得られた遅れ時間Tが無視できない値となり
、予め入力されているワークWおよび工具Cに関する加
工モデルに基づき、入力された音情報および視覚情報か
らワークWおよび工具Cの時間T後の加工状態を予見し
、その予見に基づいて音情報、視覚情報、熱情報を生成
し、音情報再生装置14a,14b、視覚情報再生装置
15a,15b、熱情報再生装置16へ送る。
[0036] The prediction device 13 monitors these input signals at the time of initial processing, thereby controlling the information transmission systems 4 and 5.
Calculate the signal transmission delay time T at . If the operation room 1 and the microfabrication equipment container 2 are far apart, and a communication satellite or a long-distance transmission system is used for the information transmission systems 4 and 5, the obtained delay time T becomes a value that cannot be ignored, and the delay time T is a value that cannot be ignored. Based on the machining model for the workpiece W and tool C, the machining state of the workpiece W and tool C after time T is predicted based on the input sound information and visual information, and based on the prediction, the sound information, visual information, and thermal Information is generated and sent to the sound information reproducing devices 14a, 14b, the visual information reproducing devices 15a, 15b, and the thermal information reproducing device 16.

【0037】なお、予見装置13にワークWに関する加
工モデルが入力されてない場合や、ワークWの材質やス
ケールにより、加工モデルのパラメータが変わる場合は
、出力される操作信号と入力される各種情報を蓄積して
いくことにより、新たな加工モデルの構築およびパラメ
ータの修正ができる。
[0037] Note that if the machining model regarding the workpiece W is not input to the prediction device 13, or if the parameters of the machining model change depending on the material or scale of the workpiece W, the output operation signal and the input various information By accumulating information, new machining models can be constructed and parameters can be modified.

【0038】音情報再生装置14aおよび音情報再生装
置14bは、工具CおよびワークWの相対運動によって
生じた加工反力の大きさに応じた音を発生する。このと
き、加工反力を検出する力センサ36によって加工反力
の発生する場所を知り、この情報をもとに立体的に音を
出す。視覚情報再生装置15a,15bは、加工状態に
あるワークWおよび工具Cをそれぞれの角度から拡大し
て撮影した画像をモニタ画面に表示し、操作者Mに立体
的に加工状況を報知する。熱情報再生装置16は、ワー
クWの発熱量に応じて発熱し、輻射または対流により放
熱する。
The sound information reproducing device 14a and the sound information reproducing device 14b generate sounds corresponding to the magnitude of the machining reaction force generated by the relative movement of the tool C and the workpiece W. At this time, the location where the machining reaction force is generated is known by the force sensor 36 that detects the machining reaction force, and three-dimensional sound is produced based on this information. The visual information reproducing devices 15a and 15b display enlarged images of the workpiece W and the tool C in the machining state from respective angles on the monitor screen, and notify the operator M of the machining status in three dimensions. The thermal information reproducing device 16 generates heat according to the amount of heat generated by the workpiece W, and radiates the heat by radiation or convection.

【0039】次に微細加工装置容器2について説明する
。微細加工装置容器2には、微細なワークWが設置され
、操作者Mの操作指示に従って加工がおこなわれる。 微細加工装置容器2内の実時間制御装置21は、情報伝
送路44を介して情報伝送用端末43から操作信号が送
られると、必要に応じ、情報伝送システム4に生じる信
号伝達の遅れ時間Tを補正して、駆動装置22,23,
31,32へ送る。また、実時間制御装置21は、歪増
幅器29,30より入力された加工反力の検出信号を、
力情報・音情報変換装置49へ送る。同様に、インター
フェイス回路46,47より入力されたフェイルセイフ
機構26,35の作動信号を処理して加工状況情報とし
、情報伝送路44を介して情報伝送用端末43へ送る。 さらにまた、インターフェイス回路48より入力された
熱信号を処理し、情報伝送路51を介して情報伝送用端
末52へ送る。
Next, the microfabrication device container 2 will be explained. A fine workpiece W is installed in the fine processing device container 2, and is processed according to the operation instructions of the operator M. When an operation signal is sent from the information transmission terminal 43 via the information transmission path 44, the real-time control device 21 in the microfabrication device container 2 controls the signal transmission delay time T that occurs in the information transmission system 4 as necessary. by correcting the drive devices 22, 23,
Send to 31 and 32. In addition, the real-time control device 21 receives processing reaction force detection signals inputted from the distortion amplifiers 29 and 30.
The signal is sent to the force information/sound information converter 49. Similarly, the operation signals of the fail-safe mechanisms 26 and 35 inputted from the interface circuits 46 and 47 are processed to produce processing status information and sent to the information transmission terminal 43 via the information transmission line 44. Furthermore, the heat signal input from the interface circuit 48 is processed and sent to the information transmission terminal 52 via the information transmission line 51.

【0040】駆動装置22,23は、入力された操作信
号を実際の駆動信号に変換し、それぞれ粗動機構24、
微動機構25へ送る。微動機構25の端部にはフェイル
セイフ機構26、力センサ27を介して工具Cが取付け
られており、粗動機構24、微動機構25が駆動される
と、工具Cが移動する。
The drive devices 22 and 23 convert the input operation signals into actual drive signals, and drive the coarse movement mechanisms 24 and 23, respectively.
It is sent to the fine movement mechanism 25. A tool C is attached to the end of the fine movement mechanism 25 via a failsafe mechanism 26 and a force sensor 27, and when the coarse movement mechanism 24 and fine movement mechanism 25 are driven, the tool C moves.

【0041】同様に、駆動装置31,32は、入力され
た操作信号を実際の駆動信号に変換し、それぞれ粗動機
構33、微動機構34へ送る。微動機構34の上部には
フェイルセイフ機構35、力センサ36、熱センサ37
を介してワークWが取付けられており、粗動機構33、
微動機構34が駆動されると、ワークWが移動する。ワ
ークWと工具Cとは相対的な移動をして所定の加工操作
をおこなう。これらの駆動機構により、ナノ・ロボット
が構成される。なお、図では、説明のため工具C、ワー
クWともに1軸制御としているが、実際には多軸に構成
される。
Similarly, the drive devices 31 and 32 convert input operation signals into actual drive signals and send them to the coarse movement mechanism 33 and fine movement mechanism 34, respectively. A fail-safe mechanism 35, a force sensor 36, and a heat sensor 37 are installed on the top of the fine movement mechanism 34.
The workpiece W is attached through the coarse movement mechanism 33,
When the fine movement mechanism 34 is driven, the workpiece W moves. The workpiece W and the tool C move relative to each other to perform a predetermined machining operation. These drive mechanisms constitute a nanorobot. Note that in the figure, both the tool C and the workpiece W are controlled by one axis for the purpose of explanation, but in reality they are configured to have multiple axes.

【0042】このナノ・ロボットは、工具Cまたはワー
クWに過大な負荷が加わると、フェイルセイフ機構26
,35の何れかが作動して、工具CまたはワークWを安
全側に退避させるとともに、フェイルセイフ機構26,
35の作動信号をインターフェイス回路46,47へ送
る。同様に、歪みゲージからなる力センサ27,36は
、それぞれ加工中に工具C、ワークWに発生する加工反
力を検出し、歪増幅器29,30へ送る。熱センサ37
は、ワークWの発熱(熱流束)を検出し、熱信号として
インターフェイス回路48へ送る。
This nano robot has a fail-safe mechanism 26 when an excessive load is applied to the tool C or the workpiece W.
, 35 is activated to evacuate the tool C or workpiece W to the safe side, and the failsafe mechanism 26,
35 is sent to interface circuits 46 and 47. Similarly, force sensors 27 and 36 formed of strain gauges detect machining reaction forces generated in the tool C and workpiece W during machining, respectively, and send them to strain amplifiers 29 and 30. Thermal sensor 37
detects heat generation (heat flux) of the workpiece W and sends it to the interface circuit 48 as a thermal signal.

【0043】工具CがワークWを加工している状態は、
立体視できる拡大視装置45により拡大されて、TVカ
メラ38,39により撮像され情報伝送用端末52へ送
られる。インターフェイス回路46〜48は、それぞれ
入力された信号を実時間制御装置21へ送る。歪増幅器
29,30は加工反力の検出信号を増幅してから実時間
制御装置21へ送る。
[0043] The state in which the tool C is machining the workpiece W is as follows.
The image is enlarged by a magnifying device 45 capable of stereoscopic viewing, captured by TV cameras 38 and 39, and sent to an information transmission terminal 52. The interface circuits 46 to 48 send input signals to the real-time control device 21, respectively. The distortion amplifiers 29 and 30 amplify the processing reaction force detection signal and then send it to the real-time control device 21.

【0044】これらの信号が入力した実時間制御装置2
1は、フェイルセイフ機構26,35からの動作信号を
情報伝送路44を介して情報伝送用端末43へ送り、同
様に、力センサ27,36からの検出信号を力情報・音
情報変換装置49へ送り、さらに、熱センサ37からの
温度信号を情報伝送路51を介して情報伝送用端末52
へ送る。
Real-time control device 2 to which these signals are input
1 sends the operation signals from the fail-safe mechanisms 26 and 35 to the information transmission terminal 43 via the information transmission line 44, and similarly sends the detection signals from the force sensors 27 and 36 to the force information/sound information conversion device 49. Further, the temperature signal from the thermal sensor 37 is sent to the information transmission terminal 52 via the information transmission line 51.
send to

【0045】また、実時間制御装置21は情報伝送路4
4へ、駆動機構24,25,33,34等の移動・位置
情報、および操作室1側から送られた操作信号への応答
信号等をも送る。さらに、実時間制御装置21は、操作
室1側から操作信号が入力された場合に、情報伝送シス
テム4に到達遅れ時間Tがある場合は、そのまま、各駆
動部に動作信号を出力すると、時間的な齟齬を生じて、
所望の加工がおこなわれなくなる。そこで、実時間制御
装置21内にワークWの加工に関する加工モデルを備え
ておき、操作室1側の時間系における操作信号と、微細
加工装置容器2の時間系における加工の進行との齟齬を
整合させる補正をし、さらに、通常世界とは異なる微小
世界特有の加工現象を考慮して操作量の補正をしてから
実際の駆動信号を出力する。
Further, the real-time control device 21 is connected to the information transmission path 4.
4, movement/position information of the drive mechanisms 24, 25, 33, 34, etc., and response signals to the operation signals sent from the operation room 1 side are also sent. Furthermore, when an operation signal is input from the operation room 1 side, the real-time control device 21 outputs an operation signal to each drive unit as it is if there is a delay time T in reaching the information transmission system 4. caused a discrepancy,
Desired processing will not be performed. Therefore, a machining model related to the machining of the workpiece W is provided in the real-time control device 21, and the discrepancy between the operation signal in the time system of the operation room 1 side and the progress of machining in the time system of the microfabrication device container 2 is adjusted. The actual drive signal is output after the operation amount is corrected in consideration of machining phenomena peculiar to the microscopic world, which is different from the normal world.

【0046】なお、実時間制御装置21内にワークWに
関する加工モデルが入力されてない場合や、ワークWの
材質やスケールにより、加工モデルのパラメータが変わ
る場合は、加工のために与えた操作と、加工状態を検出
してデータを記録・蓄積することにより、新たな加工モ
デルの構築およびパラメータの修正ができる。
Note that if the machining model for the workpiece W is not input into the real-time control device 21, or if the parameters of the machining model change depending on the material or scale of the workpiece W, the operations given for machining and By detecting machining conditions and recording and accumulating data, new machining models can be constructed and parameters can be modified.

【0047】力情報・音情報変換装置49は、力センサ
27,36が検出した加工反力の値に応じて音量、周波
数、音色等に変換し、その音声信号を情報伝送路51を
介して情報伝送用端末52へ送る。
The force information/sound information conversion device 49 converts the processing reaction force values detected by the force sensors 27 and 36 into volume, frequency, tone, etc., and transmits the audio signal via the information transmission path 51. It is sent to the information transmission terminal 52.

【0048】実施例では、このように構成したことによ
り、操作室1内の操作者Mは、情報表示装置12、各種
再生装置14〜16により、ワークWの状態を確認しな
がら加工や操作を加えることができる。このとき、ワー
クWとの距離的な隔たり、サイズの違い、通常とは異な
る加工現象であること等に煩わせられることなく、視覚
、聴覚、温覚等により、対象のワークWが等身大の大き
さで、あたかも目前にあるかのような臨場感で加工や操
作を加えることができる。
In the embodiment, with this configuration, the operator M in the operation room 1 can process and operate the workpiece W while checking the state of the workpiece W using the information display device 12 and various playback devices 14 to 16. can be added. At this time, without being bothered by the distance from the workpiece W, the difference in size, the unusual machining phenomenon, etc., the target workpiece W is perceived as life-sized by visual, auditory, and thermal sensations. Due to its size, you can process and manipulate it with a sense of realism, as if it were right in front of you.

【0049】なお、実施例では、真空状態での加工を想
定したために加工音を採取しない構成とした。さらに、
操作室1内の予見装置13と、微細加工装置容器2内の
実時間制御装置21の両方に、ワークWに関する加工モ
デルを備えたが、何れか一方のみにモデルを備える構成
にすることも可能である。
[0049] In this embodiment, since machining is assumed to be performed in a vacuum state, machining sounds are not collected. moreover,
Although both the prediction device 13 in the operation room 1 and the real-time control device 21 in the microfabrication device container 2 are equipped with a machining model for the workpiece W, it is also possible to have a configuration in which only one of them is equipped with a model. It is.

【0050】図2は第7から第11の発明をマシニング
・センタに適用した実施例の構成図である。図に示され
るように、このシステムは操作室1と加工装置容器6と
両者を接続する情報伝送システム4,5とから構成され
る。
FIG. 2 is a block diagram of an embodiment in which the seventh to eleventh inventions are applied to a machining center. As shown in the figure, this system is comprised of an operation room 1, a processing equipment container 6, and information transmission systems 4 and 5 that connect the two.

【0051】操作室1では、操作者Mにより、加工装置
容器6内のマシニング・センタ7にセットされたワーク
Wを加工するための入力操作がおこなわれる。操作室1
内の構成は図1に示した操作室1とほぼ同じ構成であり
、特にこの実施例では、視覚情報再生装置17a,17
bと音情報再生装置18a,18bが追加された。視覚
情報再生装置17aはマシニング・センタ7内に設置さ
れたNC制御器62の表示装置67を再現し、視覚情報
再生装置17bはロボット制御装置91の表示装置93
を再現する。また、音情報再生装置18a,18bは加
工音を立体的に再現するものである。操作者Mは再現さ
れた表示装置67を見ながらマシニング・センタ7を操
作し、また、再現された表示装置93を見ながらロボッ
ト9を操作することができる。予見装置13には、マシ
ニング・センタ7についての加工モデルが予め入力され
るか、あるいは学習により構築される。操作室1の他の
構成は図1と共通であるので、共通する各部に同じ番号
を付けて説明を省略する。
In the operation room 1, an operator M performs an input operation for machining a workpiece W set in a machining center 7 in a processing device container 6. Control room 1
The internal configuration is almost the same as the operation room 1 shown in FIG.
b and sound information reproducing devices 18a and 18b were added. The visual information reproducing device 17a reproduces the display device 67 of the NC controller 62 installed in the machining center 7, and the visual information reproducing device 17b reproduces the display device 93 of the robot controller 91.
Reproduce. Further, the sound information reproducing devices 18a and 18b reproduce processed sounds three-dimensionally. The operator M can operate the machining center 7 while looking at the reproduced display device 67, and can also operate the robot 9 while looking at the reproduced display device 93. A machining model for the machining center 7 is input to the prediction device 13 in advance, or is constructed through learning. Since the other configurations of the operation room 1 are the same as those in FIG. 1, the same numbers are assigned to the common parts and the description thereof will be omitted.

【0052】次に加工装置容器6について説明する。加
工装置容器6にはマシニング・センタ7が設置され、操
作者Mの操作指示に従ってワークWの加工がおこなわれ
る。加工装置容器6内の実時間制御装置61は、情報伝
送路44を介して情報伝送用端末43からマシニング・
センタ7およびロボット9の操作信号が送られると、必
要に応じ、情報伝送システム4に生じる信号伝達の遅れ
時間Tを補正して、それぞれNC制御器62およびロボ
ット制御装置91へ送る。また、実時間制御装置61は
マシニング・センタ7の各部に配設されたセンサが検出
した信号より、ワークWと工具Cとの間の相対的な位置
ずれを算出し、その補正信号を駆動装置63へ送る。さ
らに、実時間制御装置61は、歪増幅器81,84より
入力された加工反力の検出信号を、力情報・音情報変換
装置86へ送る。同様に、インターフェイス回路80,
83より入力されたフェイルセイフ機構72,76の動
作信号を処理して加工状況情報とし、情報伝送路44を
介して情報伝送用端末43へ送る。さらに、インターフ
ェイス回路82,85より入力された熱信号を処理して
出力する。両熱信号は合成された後、情報伝送路51を
介して情報伝送用端末52へ送られる。
Next, the processing equipment container 6 will be explained. A machining center 7 is installed in the processing device container 6, and a workpiece W is processed according to the operation instructions of an operator M. A real-time control device 61 in the processing equipment container 6 receives machining information from an information transmission terminal 43 via an information transmission path 44.
When operation signals for the center 7 and the robot 9 are sent, the signal transmission delay time T occurring in the information transmission system 4 is corrected as necessary, and the signals are sent to the NC controller 62 and the robot controller 91, respectively. Further, the real-time control device 61 calculates the relative positional deviation between the workpiece W and the tool C from the signals detected by sensors installed in various parts of the machining center 7, and sends the correction signal to the drive device. Send to 63. Further, the real-time control device 61 sends processing reaction force detection signals inputted from the distortion amplifiers 81 and 84 to the force information/sound information conversion device 86. Similarly, the interface circuit 80,
The operating signals of the fail-safe mechanisms 72 and 76 inputted from 83 are processed to become processing status information, and sent to the information transmission terminal 43 via the information transmission path 44. Furthermore, the thermal signals input from the interface circuits 82 and 85 are processed and output. After the two heat signals are combined, they are sent to the information transmission terminal 52 via the information transmission path 51.

【0053】NC制御器62は、与えられた操作信号に
基づき、数値からなる加工データを作成して、駆動装置
64〜66へ送る。駆動装置63〜66は、与えられた
信号または加工データにもとづき、それぞれ能動構造体
68、移動機構70、回転機構71、移動機構75を作
動させる。能動構造体68が取り付けられる構造体69
は、加工反力による曲げモーメントを受けて発生する歪
みや、発熱部である加工部や駆動部からの伝熱による熱
膨張のため、わずかではあるが変形を生じる。そこで熱
アクチュエータ等からなる能動構造体68を作動させて
、発生した変形を補正することにより、ワークWと工具
Cとの間の相対的な位置ずれが解消されて、加工精度が
維持される。移動機構70は構造体69の上端に位置し
、工具Cを縦横等多軸に移動させる。
[0053] The NC controller 62 creates machining data consisting of numerical values based on the applied operation signal and sends it to the drive devices 64-66. The drive devices 63 to 66 operate the active structure 68, the moving mechanism 70, the rotating mechanism 71, and the moving mechanism 75, respectively, based on the applied signals or processing data. Structure 69 to which active structure 68 is attached
Deformation occurs, albeit slightly, due to distortion caused by bending moment due to processing reaction force and thermal expansion due to heat transfer from the processing section and drive section, which are heat generating sections. Therefore, by operating the active structure 68 consisting of a thermal actuator or the like to correct the generated deformation, the relative positional deviation between the workpiece W and the tool C is eliminated, and machining accuracy is maintained. The moving mechanism 70 is located at the upper end of the structure 69 and moves the tool C in multiple axes, including vertical and horizontal directions.

【0054】回転機構71は移動機構70の下部に支持
され、工具Cを指定された回転数で回転させる。フェイ
ルセイフ機構72は、回転機構71の下部に支持されて
工具Cに過大な負荷が加わると、工具Cを安全側に退避
させるとともに、その動作信号をインターフェイス回路
80を介して、実時間制御装置61へ送る。力センサ7
3は歪みゲージを検出素子とした軸力センサであり、工
具Cに発生する加工反力を歪み量として検出し、歪増幅
器81へ送る。歪増幅器81は検出された歪み量を増幅
してから実時間制御装置61へ送る。
The rotation mechanism 71 is supported under the moving mechanism 70 and rotates the tool C at a specified rotation speed. The fail-safe mechanism 72 is supported by the lower part of the rotating mechanism 71, and when an excessive load is applied to the tool C, the fail-safe mechanism 72 evacuates the tool C to a safe side and transmits the operation signal to the real-time control device via the interface circuit 80. Send to 61. Force sensor 7
Reference numeral 3 denotes an axial force sensor using a strain gauge as a detection element, which detects the machining reaction force generated in the tool C as a strain amount and sends it to the strain amplifier 81. The distortion amplifier 81 amplifies the detected distortion amount and then sends it to the real-time control device 61.

【0055】熱センサ74は工具Cの発熱による熱流束
および温度上昇を検出し、その熱信号をインターフェイ
ス回路82を介して、実時間制御装置61へ送る。工具
Cは熱センサ74の下部に位置し、回転機構71に駆動
されて、ワークWを加工する。移動機構75は構造体6
9の下端に位置し、ワークWを縦横に移動させる。フェ
イルセイフ機構76は、移動機構75の上部に支持され
てワークWに過大な負荷が加わると、ワークWを安全側
に退避させるとともに、その動作信号をインターフェイ
ス回路83を介して、実時間制御装置61へ送る。
Thermal sensor 74 detects the heat flux and temperature rise due to heat generated by tool C, and sends the thermal signal to real-time control device 61 via interface circuit 82 . The tool C is located below the thermal sensor 74 and is driven by the rotation mechanism 71 to process the workpiece W. The moving mechanism 75 is the structure 6
9, and moves the workpiece W vertically and horizontally. The failsafe mechanism 76 is supported by the upper part of the moving mechanism 75 and when an excessive load is applied to the workpiece W, the failsafe mechanism 76 evacuates the workpiece W to a safe side and transmits the operation signal to the real-time control device via the interface circuit 83. Send to 61.

【0056】力センサ77は歪みゲージを検出素子とし
た6分力テーブルであり、ワークWに発生する加工反力
を歪み量として検出し、歪増幅器84へ送る。歪増幅器
84は検出された歪み量を増幅してから実時間制御装置
61へ送る。熱センサ78はワークWの発熱による温度
上昇を検出し、その温度信号をインターフェイス回路8
5を介して、実時間制御装置61へ送る。
The force sensor 77 is a six-component force table using a strain gauge as a detection element, and detects the processing reaction force generated on the workpiece W as a strain amount, and sends it to the strain amplifier 84. The distortion amplifier 84 amplifies the detected distortion amount and sends it to the real-time control device 61. The thermal sensor 78 detects a temperature rise due to heat generation of the workpiece W, and sends the temperature signal to the interface circuit 8.
5 to the real-time control device 61.

【0057】なお、図示しないが、工具CとワークWの
両方または工具Cのみについて、その支持部を上下動さ
せる昇降機構が設けられている。
Although not shown, an elevating mechanism is provided for moving up and down the supporting portions of both the tool C and the workpiece W or only the tool C.

【0058】マシニング・センタ7はこのように構成さ
れたことにより、実時間制御装置61およびNC制御器
62に制御されて、工具CとワークWの相対位置が決め
られると同時に、工具Cが所定の回転数で回転されて指
定された加工がおこなわれる。なお、マシニング・セン
タ7に工具Cの代わりに形状測定用のプローブを取付け
て、対象ワークWの形状を測定し、得られた形状データ
を操作室1側へ送ることもできる。
Since the machining center 7 is configured in this way, it is controlled by the real-time controller 61 and the NC controller 62, and the relative positions of the tool C and the workpiece W are determined, and at the same time, the tool C is moved to a predetermined position. The specified machining is performed by rotating at a rotation speed of . Note that it is also possible to attach a probe for shape measurement to the machining center 7 instead of the tool C, measure the shape of the target workpiece W, and send the obtained shape data to the operation room 1 side.

【0059】ロボット9はマシニング・センタ7の加工
状況を、立体的な視覚情報としてTVカメラ95a,9
5bにより撮影し、同様に立体的な音情報としてマイク
96a,96bにより採取し、情報伝送路51を介して
情報伝送用端末52へ送る。このロボット9はロボット
制御装置91からの制御指令にもとづき駆動装置92が
作動して、ロボット9の各駆動要素が駆動され、TVカ
メラ95a,95bおよびマイク96a,96bの位置
が移動する。
The robot 9 monitors the processing status of the machining center 7 using TV cameras 95a and 9 as three-dimensional visual information.
5b, and similarly three-dimensional sound information is collected by microphones 96a and 96b and sent to the information transmission terminal 52 via the information transmission path 51. In this robot 9, a drive device 92 is operated based on a control command from a robot control device 91, and each drive element of the robot 9 is driven, and the positions of TV cameras 95a, 95b and microphones 96a, 96b are moved.

【0060】ロボット9の位置・姿勢は操作室1の操作
者Mにより制御されるため、位置および姿勢の制御情報
が表示されるロボット制御装置91の表示装置93をT
Vカメラ94が撮影し、情報伝送路51を介して情報伝
送用端末52へ送る。
Since the position and posture of the robot 9 are controlled by the operator M in the operation room 1, the display device 93 of the robot control device 91, which displays position and posture control information, is
The V camera 94 takes a picture and sends it to the information transmission terminal 52 via the information transmission path 51.

【0061】同様に、マシニング・センタ7の操作も、
操作室1の操作者Mにより指示されるため、制御情報が
表示されるNC制御器62の表示装置67をTVカメラ
87が撮影し、情報伝送路51を介して情報伝送用端末
52へ送る。表示装置67に表示される画像の一例とし
て示したのが図3である。図では各軸ごとの現在位置、
主軸の回転状態等を数値ともにグラフィック表示してい
る。
Similarly, the operation of the machining center 7 is
As instructed by the operator M in the operation room 1, the TV camera 87 photographs the display device 67 of the NC controller 62 on which control information is displayed and sends it to the information transmission terminal 52 via the information transmission path 51. FIG. 3 shows an example of an image displayed on the display device 67. In the figure, the current position for each axis,
The rotational status of the spindle, etc. is displayed both numerically and graphically.

【0062】力情報・音情報変換装置86は、実時間制
御装置61から送られた工具CおよびワークWに発生す
る加工反力値を表す信号を合成処理および音情報に変換
してから情報伝送路51を介して情報伝送用端末52へ
送る。なお、加工反力そのものは、ジョイスティックの
ような操作部材の触圧振動,熱くなる位置が可変の温覚
としても再現できる。また常時、操作者Mの一方の手が
占有されて、操作性が悪くなるような場合には、この実
施例のように音情報に変換して聴覚により知覚すること
もできる。
The force information/sound information conversion device 86 synthesizes the signals representing the machining reaction force values generated on the tool C and the workpiece W sent from the real-time control device 61, converts them into sound information, and then transmits the information. The information is sent to the information transmission terminal 52 via the path 51. Note that the processing reaction force itself can also be reproduced as tactile vibration of an operating member such as a joystick, or as a thermal sensation with a variable heating position. Furthermore, in a case where one hand of the operator M is always occupied and the operability deteriorates, it is also possible to convert it into sound information and perceive it audibly as in this embodiment.

【0063】熱センサ74および熱センサ78により検
知された工具CおよびワークWの熱流束および温度は、
実時間制御装置61より出力された後、双方の情報が合
成されてから情報伝送路51を介して情報伝送用端末5
2へ送られる。
The heat flux and temperature of the tool C and the work W detected by the heat sensor 74 and the heat sensor 78 are as follows.
After being output from the real-time control device 61, both pieces of information are combined and sent to the information transmission terminal 5 via the information transmission path 51.
Sent to 2.

【0064】なお、実施例では情報伝送システム5に、
画像情報としてカメラ4台分の映像が送られて、通信コ
ストが大きくなる。そのため、TVカメラ95a,95
bについてはそのまま画像情報を伝送するが、表示装置
67,93に関する画像データは、NC制御器62およ
びロボット制御装置91から出力される表示データをT
Vカメラ87,94を介することなく、そのまま情報伝
送システム4を介して、操作室1へ送ることもできる。 この場合はデータ量が大幅に圧縮され、通信コストを削
減できる。
[0064] In the embodiment, the information transmission system 5 includes:
Images from four cameras are sent as image information, increasing communication costs. Therefore, the TV cameras 95a, 95
Regarding b, the image information is transmitted as is, but the image data regarding the display devices 67 and 93 is the display data output from the NC controller 62 and the robot control device 91.
It is also possible to directly send the information to the operation room 1 via the information transmission system 4 without using the V-cameras 87 and 94. In this case, the amount of data is significantly compressed and communication costs can be reduced.

【0065】実施例では、このように構成したことによ
り、操作者Mは操作室1内で、情報表示装置12、各種
再生装置14〜18を介して、視覚、聴覚、温覚等によ
り、加工状況を距離的な隔たりに煩わされることなく、
あたかも目前にあるかのような臨場感で加工の操作を加
えることができる。また、マシニング・センタ7の設置
場所が危険であったり、騒音が激しい場合でも、あるい
は不衛生であるような場合でも、操作者Mは劣悪な環境
にさらされることなく、快適で安全な環境のもとにマシ
ニング・センタ7を操作することができる。
In the embodiment, with this configuration, the operator M can perform processing in the operation room 1 through the information display device 12 and various playback devices 14 to 18 using visual, auditory, thermal sense, etc. The situation can be viewed without being bothered by distance,
You can add processing operations with a sense of realism as if it were right in front of you. Furthermore, even if the installation location of the machining center 7 is dangerous, noisy, or unsanitary, the operator M will not be exposed to a poor environment and will be able to maintain a comfortable and safe environment. The machining center 7 can be operated from the base.

【0066】特に、この実施例は加工反力の発生および
その大きさが音情報として聴覚により知覚できるととも
に、加工中の発熱が温覚として再現される。それにより
、従来の知覚範囲に比較してより多重的な感覚情報をも
って加工現象を認識できるようになり、加工に異常が発
生しても早い時期に発見することができる。また、操作
者の加工技術の習熟や、慣れが早まり、作業の習熟とと
もに養われてきた従来の“かん”に匹敵する感覚能力が
短期間に習得できる。なお、加工装置容器6内にはマシ
ニング・センタ7以外の工作機械を設置することも可能
である。
Particularly, in this embodiment, the generation of processing reaction force and its magnitude can be perceived auditorily as sound information, and the heat generated during processing can be reproduced as a thermal sensation. This makes it possible to recognize machining phenomena using more multiple sensory information than the conventional perceptual range, and even if an abnormality occurs in machining, it can be discovered at an early stage. In addition, operators can quickly become familiar with processing techniques and acquire sensory abilities comparable to those of conventional "cans," which have been developed along with mastery of the work, in a short period of time. Note that it is also possible to install machine tools other than the machining center 7 in the processing equipment container 6.

【0067】図4は第7から第11の発明をロボットに
よって位置が制御される加工機械に適用した実施例の構
成図である。図に示されるように、このシステムは操作
室1と加工装置容器100と両者を接続する情報伝送シ
ステム4,5とから構成される。
FIG. 4 is a block diagram of an embodiment in which the seventh to eleventh inventions are applied to a processing machine whose position is controlled by a robot. As shown in the figure, this system is comprised of an operation room 1, a processing equipment container 100, and information transmission systems 4 and 5 that connect the two.

【0068】操作室1では、操作者Mにより、加工装置
容器100内にセットされたワークWを加工するための
入力操作がおこなわれる。操作室1内の構成は図2に示
した操作室1とほぼ同じ構成であり、特にこの実施例で
は、新たに増えたロボット120の操作をするため視覚
情報再生装置17cが追加された。視覚情報再生装置1
7cは、ロボット120を制御するロボット制御装置1
21の表示装置122を再現する。操作者Mは再現され
た表示装置122を見ながらロボット120を操作して
研削機124を任意の位置に移動し、同時に再現された
表示装置112を見ながらワークの移動機構114を操
作してワークWを研削することができる。
In the operation room 1, an operator M performs an input operation for processing a workpiece W set in the processing apparatus container 100. The configuration inside the operation room 1 is almost the same as the operation room 1 shown in FIG. Visual information reproducing device 1
7c is a robot control device 1 that controls the robot 120;
21 display device 122 is reproduced. Operator M operates the robot 120 while looking at the reproduced display device 122 to move the grinding machine 124 to a desired position, and at the same time operates the workpiece moving mechanism 114 while looking at the reproduced display device 112 to move the workpiece. W can be ground.

【0069】予見装置13には、ロボット120、研削
機124、ワークの移動機構114の相互の動作からな
る研削加工のモデルが予め入力されるか、あるいは学習
により構築される。操作室1の他の構成部は図2と共通
であるので、共通する各部に同じ番号を付けて説明を省
略する。
A grinding model consisting of the mutual movements of the robot 120, the grinding machine 124, and the workpiece moving mechanism 114 is input to the prediction device 13 in advance, or is constructed by learning. Since the other components of the operation room 1 are the same as those in FIG. 2, the same numbers are given to the common parts and the description thereof will be omitted.

【0070】次に加工装置容器100について説明する
。加工装置容器100にはロボット120、研削機12
4、ワークの移動機構114が設置され、これらが操作
者Mの操作指示に従って作動することによりワークWの
加工がおこなわれる。
Next, the processing equipment container 100 will be explained. The processing equipment container 100 includes a robot 120 and a grinding machine 12.
4. A workpiece moving mechanism 114 is installed, and the workpiece W is processed by operating these in accordance with the operation instructions of the operator M.

【0071】加工装置容器100内の実時間制御装置1
01は、情報伝送路44を介して情報伝送用端末43か
ら移動機構114、ロボット120,130の操作信号
が送られると、必要に応じ、内蔵する加工モデルに従い
情報伝送システム4に生じる信号伝達の遅れ時間Tを補
正して、それぞれの制御装置111、121、131へ
送る。また、実時間制御装置101は、歪増幅器105
,106より入力された加工反力の検出信号を、力情報
・音情報変換装置107へ送る。同様に、インターフェ
イス回路103より入力された熱信号を処理し、情報伝
送路51を介して情報伝送用端末52へ送る。同様に、
インターフェイス回路102,104より入力されたフ
ェイルセイフ機構115,127の動作信号を処理して
加工状況情報とし、情報伝送路44を介して情報伝送用
端末43へ送る。さらに、インターフェイス回路103
より入力された熱信号を処理し、情報伝送路51を介し
て情報伝送用端末52へ送る。
Real-time control device 1 in processing equipment container 100
01, when operation signals for the moving mechanism 114 and robots 120, 130 are sent from the information transmission terminal 43 via the information transmission path 44, the information transmission system 4 processes the signal transmission according to the built-in processing model as necessary. The delay time T is corrected and sent to each of the control devices 111, 121, and 131. Further, the real-time control device 101 includes a distortion amplifier 105
, 106 is sent to the force information/sound information converter 107. Similarly, the heat signal input from the interface circuit 103 is processed and sent to the information transmission terminal 52 via the information transmission path 51. Similarly,
The operation signals of the fail-safe mechanisms 115 and 127 inputted from the interface circuits 102 and 104 are processed into processing status information and sent to the information transmission terminal 43 via the information transmission path 44. Furthermore, the interface circuit 103
The input heat signal is processed and sent to the information transmission terminal 52 via the information transmission path 51.

【0072】移動機構制御装置111は、与えられた操
作信号に基づき、実際の駆動データを作成して、駆動装
置113へ送る。同様にロボット制御装置121,13
1は、与えられた操作信号に基づき、実際の駆動データ
を作成して、それぞれ駆動装置123,133へ送る。 駆動装置113,123,133は、与えられた駆動デ
ータにもとづき、それぞれ移動機構114、ロボット1
20,130を作動させる。移動機構114は、XY方
向に移動可能であるとともに、上面に設置されたフェイ
ルセイフ機構115、力センサ116、熱センサ117
を介してワークWを支持する。
The moving mechanism control device 111 creates actual drive data based on the applied operation signal and sends it to the drive device 113. Similarly, robot control devices 121, 13
1 creates actual drive data based on the applied operation signal and sends it to the drive devices 123 and 133, respectively. The drive devices 113, 123, and 133 move the moving mechanism 114 and the robot 1, respectively, based on the given drive data.
20,130 is activated. The moving mechanism 114 is movable in the XY directions, and includes a failsafe mechanism 115, a force sensor 116, and a heat sensor 117 installed on the top surface.
The workpiece W is supported through.

【0073】フェイルセイフ機構115は、移動機構1
14の上部に支持されてワークWに過大な負荷が加わる
と、ワークWを安全側に退避させるとともに、その動作
信号をインターフェイス回路102を介して、実時間制
御装置101へ送る。力センサ116は歪みゲージを検
出素子とした6分力テーブルであり、ワークWに発生す
る加工反力を歪み量として検出し、歪増幅器105へ送
る。歪増幅器105は検出された歪み量を増幅してから
実時間制御装置101へ送る。
[0073] The failsafe mechanism 115
When an excessive load is applied to the workpiece W supported on the upper part of the workpiece 14, the workpiece W is evacuated to the safe side and its operation signal is sent to the real-time control device 101 via the interface circuit 102. The force sensor 116 is a six-component force table using a strain gauge as a detection element, and detects the processing reaction force generated on the workpiece W as a strain amount, and sends it to the strain amplifier 105. The distortion amplifier 105 amplifies the detected distortion amount and then sends it to the real-time control device 101.

【0074】熱センサ117はワークWの発熱による温
度上昇を検出し、その熱信号をインターフェイス回路1
03を介して、実時間制御装置101へ送る。ロボット
120は先端に取付けた研削機124を任意の位置に移
動するとともに、先端の砥石車Gを任意の角度に傾けな
がら、ワークWを研削することができる。研削機124
には砥石車Gを駆動する駆動装置125、力センサ12
6、フェイルセイフ機構127、コンプライアンス機構
128が力学的に直列に取り付けられる。
The thermal sensor 117 detects a temperature rise due to heat generation of the workpiece W, and sends the thermal signal to the interface circuit 1.
03 to the real-time control device 101. The robot 120 can grind the work W while moving the grinding machine 124 attached to the tip to an arbitrary position and tilting the grinding wheel G at the tip at an arbitrary angle. Grinding machine 124
A drive device 125 for driving the grinding wheel G and a force sensor 12 are provided.
6. The failsafe mechanism 127 and the compliance mechanism 128 are mechanically attached in series.

【0075】力センサ126は、歪みゲージを検出素子
とした軸力センサであり、砥石車Gに発生する加工反力
を歪み量として検出し、歪増幅器106へ送る。歪増幅
器106は検出された歪み量を増幅してから実時間制御
装置101へ送る。コンプライアンス機構128を介し
て取付けられたフェイルセイフ機構127は、砥石車G
に過大な負荷が加わると、砥石車Gを安全側に退避させ
るとともに、その動作信号をインターフェイス回路10
4を介して、実時間制御装置101へ送る。
The force sensor 126 is an axial force sensor using a strain gauge as a detection element, and detects the processing reaction force generated in the grinding wheel G as a strain amount, and sends it to the strain amplifier 106. The distortion amplifier 106 amplifies the detected distortion amount and then sends it to the real-time control device 101. The fail-safe mechanism 127 installed via the compliance mechanism 128 is connected to the grinding wheel G.
When an excessive load is applied to
4 to the real-time control device 101.

【0076】ロボット130は、研削機124の研削状
況を、立体的な視覚情報としてTVカメラ134,13
5により撮影し、同様に立体的な音情報としてマイク1
36,137により採取し、情報伝送路51を介して情
報伝送用端末52へ送る。移動機構114およびロボッ
ト120,130の位置および姿勢は操作室1の操作者
Mによりそれぞれ制御されるため、位置および姿勢の制
御情報が表示される移動機構制御装置111、ロボット
制御装置121,131それぞれの表示装置112,1
22,132をTVカメラ119,129,139が撮
影し、情報伝送路51を介して情報伝送用端末52へ送
る。
The robot 130 monitors the grinding status of the grinder 124 using TV cameras 134 and 13 as three-dimensional visual information.
5 and microphone 1 as three-dimensional sound information.
36, 137 and sends it to the information transmission terminal 52 via the information transmission path 51. Since the positions and postures of the moving mechanism 114 and the robots 120 and 130 are controlled by the operator M in the operation room 1, the moving mechanism control device 111 and the robot control devices 121 and 131, respectively, display control information on the positions and postures. display device 112,1
22, 132 are photographed by TV cameras 119, 129, 139 and sent to information transmission terminal 52 via information transmission path 51.

【0077】研削機124を用いてワークWを加工する
システムがこのように構成されたことにより、操作室1
の操作者Mからの操作信号に基づき、実時間制御装置1
01が砥石車Gの位置と角度、ワークWの位置、および
両者の相対移動速度等を制御して、研削加工がおこなわ
れる。また、図2の実施例と同様に、これらの加工状態
は、各種センサやTVカメラにより操作室1に送られ再
現される。操作者Mは再現された状況を監視しながら、
引き続き移動機構114およびロボット120,130
を操作して研削加工を進めることができる。
Since the system for processing the workpiece W using the grinding machine 124 is configured in this way, the operation room 1
Based on the operation signal from the operator M, the real-time control device 1
Grinding is performed by controlling the position and angle of the grinding wheel G, the position of the workpiece W, and the relative movement speed between the two. Further, similar to the embodiment shown in FIG. 2, these processing conditions are sent to the operation room 1 and reproduced using various sensors and a TV camera. Operator M monitors the reproduced situation while
Subsequently, the moving mechanism 114 and the robots 120, 130
You can proceed with the grinding process by operating.

【0078】この実施例では、加工をするためのロボッ
ト120と、加工を監視するためのロボット130を備
えたことにより、ワークWに対して多様な加工が可能に
なる。特に、ロボット120の先端を加工機械の着脱が
可能な構造にして、加工の工程ごとに加工機械を交換す
るようにしておけば、ワークWに対する一連の加工を操
作室1からの指示だけで連続しておこなうことができる
。また、これらのロボットとは別に、移動機構114へ
ワークWを着脱させるためのロボットを増設すれば、加
工だけでなくその前後の工程も含めた全工程を操作室1
から管理できるようになり、より使い勝手にすぐれた加
工システムが実現できる。
In this embodiment, by providing a robot 120 for processing and a robot 130 for monitoring the processing, it is possible to perform various processing on the workpiece W. In particular, if the tip of the robot 120 is structured so that a processing machine can be attached and detached so that the processing machine can be replaced after each processing step, a series of processing operations on the workpiece W can be performed continuously by simply receiving instructions from the operation room 1. This can be done by In addition to these robots, if a robot for attaching and detaching the work W to the moving mechanism 114 is added, all processes including not only machining but also the processes before and after the machining can be carried out in the operation room 1.
This makes it possible to create a processing system that is more user-friendly.

【0079】図5は第7から第11の発明にかかるシス
テムの他の実施例の説明図である。この実施例は、操作
室140の操作者Mが加工装置室160内の加工機械1
61についての操作方法を知らなかったり不慣れな場合
に、加工装置室160内に教示者Tを待機させておき、
操作者Mに操作方法の説明や加工上の助言をするように
したものである。
FIG. 5 is an explanatory diagram of another embodiment of the system according to the seventh to eleventh inventions. In this embodiment, the operator M in the operation room 140 operates the processing machine 1 in the processing equipment room 160.
61, if you do not know or are unfamiliar with the operation method, a teacher T is kept on standby in the processing equipment room 160,
It is designed to provide operator M with explanations of operating methods and advice on machining.

【0080】このシステムは、図に示すように、操作室
140と加工装置室160と両者を接続する情報伝送シ
ステム180,190とから構成される。操作室140
内の入力装置・各種再生装置141と加工装置室160
内の加工機械161との間は、図1,図2に示す実施例
と同様に接続されて加工操作がおこなわれる。
As shown in the figure, this system is composed of an operation room 140, a processing equipment room 160, and information transmission systems 180 and 190 that connect the two. Control room 140
Input devices and various playback devices 141 and processing equipment room 160
The processing machine 161 inside is connected in the same way as in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and processing operations are performed.

【0081】操作室140内に設置されたロボット15
0は、ロボット制御装置151、駆動装置152により
駆動制御されて、TVカメラ153,154、マイク1
55,156を任意の位置および姿勢に移動する。TV
カメラ153,154は、操作者Mおよび装置141を
立体的に撮影し、情報伝送システム180を介して加工
装置室160へ送る。同様に、マイク155,156は
、操作者Mの話し声や操作室140内の音を立体的に採
取し、情報伝送システム180を介して加工装置室16
0へ送る。加工装置室160内には視覚情報再生装置1
63,164、音情報再生装置165,166が設置さ
れて、送られた視覚情報、音情報が立体的に再生される
[0081] Robot 15 installed in operation room 140
0 is driven and controlled by a robot control device 151 and a drive device 152, and has TV cameras 153, 154 and a microphone 1.
55, 156 to any position and orientation. TV
The cameras 153 and 154 take three-dimensional images of the operator M and the device 141, and send the images to the processing equipment room 160 via the information transmission system 180. Similarly, the microphones 155 and 156 three-dimensionally collect the speaking voice of the operator M and the sounds inside the operation room 140, and transmit them to the processing equipment room 140 via the information transmission system 180.
Send to 0. A visual information reproducing device 1 is installed in the processing equipment room 160.
63, 164 and sound information reproducing devices 165, 166 are installed to reproduce the sent visual information and sound information three-dimensionally.

【0082】同様に、加工装置室160内にもロボット
170が設置されて、教示者Tの動作や話し声がTVカ
メラ173,174、マイク175,176により立体
的に採取される。採取された視覚情報、音情報は、情報
伝送システム190を介して操作室140へ送られ、視
覚情報再生装置143,144、音情報再生装置145
,146により立体的に再生される。このようにして、
操作室140の操作者Mおよび加工装置室160の教示
者Tは、互いに相手の様子を映像、音声により確認する
ことができる。なお、TVカメラ、マイクの向きは、ロ
ボット制御装置151,171を各自があるいは相互に
あるいは、ロボット制御装置のもつ知能によって操作す
ることで、最適な位置と向きに調整できる。その結果、
操作者Mは加工機械161の動作状況を再生装置141
により、立体的に確認できるとともに、操作上不明な点
や疑問な点を教示者Tに問い合わせながら操作を進める
ことができる。また、教示者Tも操作者Mの問い合わせ
に、言葉とともに、加工機械161の各部を具体的に指
しながら説明することができる。しかも、教示者Tが加
工機械161の側に待機しているため、加工開始前の段
取りや、ワークの供給および排除をしたり、異常発生時
の復旧等にも対応できる。特にこの実施例は、操作者M
が加工に関する素人であって、しかも実際に工場に出向
くことなく、いながらにして自分で納得のいく加工を実
現できる。そのため、研究・開発における試作をおこな
うような場合に、開発者自身が自分の部屋にいながらに
して、高度な加工を要する部品の試作が可能となり、そ
の結果、実験・開発期間を大幅に短縮することができる
Similarly, a robot 170 is installed in the processing equipment room 160, and the movements and speaking voice of the teacher T are three-dimensionally captured by TV cameras 173, 174 and microphones 175, 176. The collected visual information and sound information are sent to the operation room 140 via the information transmission system 190, and are sent to the operation room 140, where the visual information playback devices 143 and 144 and the sound information playback device 145
, 146 for three-dimensional reproduction. In this way,
The operator M in the operation room 140 and the teacher T in the processing equipment room 160 can check each other's situation through video and audio. The directions of the TV camera and microphone can be adjusted to optimal positions and orientations by operating the robot control devices 151 and 171 individually, mutually, or by the intelligence of the robot control devices. the result,
Operator M uses the reproducing device 141 to check the operating status of the processing machine 161.
This allows for three-dimensional confirmation, and allows the user to proceed with the operation while asking the instructor T about any unclear or questionable points regarding the operation. Furthermore, in response to the operator M's inquiry, the instructor T can explain in words and specifically point out each part of the processing machine 161. Moreover, since the instructor T is on standby near the processing machine 161, he can perform setup before starting processing, supply and remove workpieces, and can also respond to recovery in the event of an abnormality. In particular, in this embodiment, the operator M
Even if you are an amateur in the field of machining, you can achieve satisfactory machining on your own without actually going to a factory. Therefore, when conducting prototypes for research and development, developers can prototype parts that require advanced processing from the comfort of their own rooms, and as a result, the period of experimentation and development can be significantly shortened. can.

【0083】図6は、図2や図4の実施例に示した操作
室と加工装置容器の配置を示すブロック図である。図で
は、1つの操作室200に対して、加工装置容器300
,310,320が情報伝送システム400を介して接
続されている。これは1つの操作室から、複数の加工装
置容器内の加工装置を操作する場合に用いられる。すな
わち、操作の対象となる加工装置が複数ある場合でも、
対象ごとに操作室を設置することなく、一つの操作室2
00を共有して、切り換えながら、あるいは同時に複数
の加工装置を操作できるようにしたものである。
FIG. 6 is a block diagram showing the arrangement of the operation chamber and processing equipment container shown in the embodiments of FIGS. 2 and 4. In the figure, for one operation room 200, processing equipment container 300
, 310, and 320 are connected via an information transmission system 400. This is used when operating processing devices in a plurality of processing device containers from one operation room. In other words, even if there are multiple processing devices to operate,
One control room 2 without having to set up a control room for each target
00 can be shared and multiple processing devices can be operated while switching or at the same time.

【0084】図7も、同様に図2や図4の実施例に示し
た操作室と加工装置容器の配置を示すブロック図である
。図では、操作室210,220,230に対して、1
つの加工装置容器330が情報伝送システム400を介
して接続されている。これは複数の操作室から、共有す
る1つの加工装置容器内の加工装置を操作する場合に用
いられる。すなわち、高価で設置台数の少ないような加
工装置を複数の遠隔地から共同して使用するような場合
に適する。なお、図示しないが複数の操作室と複数の加
工装置容器を共通の情報伝送システムにより接続して、
相互に使用することも可能である。
FIG. 7 is also a block diagram showing the arrangement of the operation chamber and the processing equipment container shown in the embodiments of FIGS. 2 and 4. In the figure, one
Two processing equipment containers 330 are connected via an information transmission system 400. This is used when operating processing equipment in one shared processing equipment container from a plurality of operation rooms. In other words, it is suitable for cases where expensive processing equipment with a small number of installed units is used jointly from a plurality of remote locations. Although not shown, multiple operation rooms and multiple processing equipment containers are connected by a common information transmission system.
They can also be used interchangeably.

【0085】図1〜図7により説明した各実施例は、そ
れぞれ第7から第11の発明についての実施例であり、
主として加工機械を対象としたシステムである。同様に
して、これらの実施例の操作対象を加工機械だけでなく
、人工衛星その他の宇宙空間上に設置して地上から操作
するマニュピレータ、微小世界において対象の物理量を
計測する測定機の動作機構、その他遠隔地に配設された
り異なる環境下であるため人間の五感では直接知覚でき
ない対象や環境についてを認識しながら操作を加える装
置に適用できる。それらを対象としたシステムも含めた
ものが第1から第6の発明に該当する。
Each of the embodiments explained with reference to FIGS. 1 to 7 is an embodiment of the seventh to eleventh inventions, respectively.
This system is mainly aimed at processing machines. Similarly, the objects to be operated in these embodiments are not only processing machines, but also manipulators installed on artificial satellites and other outer space and operated from the ground, operating mechanisms of measuring instruments that measure the physical quantities of objects in the microscopic world, It can also be applied to other devices that operate while recognizing objects and environments that cannot be directly perceived by the human five senses because they are located in remote locations or in different environments. The first to sixth inventions include systems targeted for these.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上述べたように第1の発明によれば、
五感により直接知覚できない対象に設置したセンサによ
り対象の状態が検出される。得られた検出信号は入力さ
れた後、五感により知覚できるレベルに変換されてから
報知手段より出力される。さらに報知手段からの出力情
報に基づいて操作手段から入力された操作信号が対象に
おける操作量レベルに変換されて操作子へ出力される。 それにより、五感により直接知覚できない対象について
も、通常の人間の存在する世界におけるような感覚で、
その状態を知覚・認識するとともに操作することができ
る。
[Effect of the invention] As described above, according to the first invention,
The state of the object is detected by a sensor installed on the object that cannot be directly perceived by the five senses. The obtained detection signal is inputted, converted to a level that can be perceived by the five senses, and then outputted from the notification means. Further, based on the output information from the notification means, the operation signal inputted from the operation means is converted into an operation amount level for the target and output to the operator. As a result, even objects that cannot be directly perceived by the five senses can be sensed as they would be in the world where normal humans exist.
It is possible to perceive and recognize the state as well as manipulate it.

【0087】第2の発明によれば、対象を支配する物理
モデルに基づき、対象から入力される状態検出信号や対
象へ出力される操作信号により一定時間後の対象の状態
が予測されて報知手段から出力される。それにより、人
間の存在する通常の世界とは異なる物理法則に支配され
る対象であっても、その対象の状態を予め予測して操作
することができ、使い勝手、安全性が増す。
According to the second invention, based on the physical model governing the object, the state of the object after a certain period of time is predicted based on the state detection signal input from the object and the operation signal output to the object, and the notification means is output from. As a result, even if the object is governed by physical laws different from those in the normal world in which humans exist, the state of the object can be predicted and manipulated in advance, increasing usability and safety.

【0088】第3の発明によれば、対象から入力された
検出信号および対象へ出力される操作信号の経時変化が
蓄積されて、対象の物理モデルが学習により構築される
。それにより、物理法則が未知な対象についても適用が
可能になるとともに、物理モデルが既知であっても、学
習を進めてさらに高精度のモデルを構築できる。また、
対象の系におけるパラメータが変動した場合にも、修正
して追随していくことができる。
According to the third invention, a physical model of the object is constructed by learning by accumulating changes over time in the detection signal input from the object and the operation signal output to the object. This makes it possible to apply it even to objects for which the laws of physics are unknown, and even if a physical model is known, it is possible to proceed with learning and build a more accurate model. Also,
Even if the parameters in the target system change, it can be corrected and followed.

【0089】第4の発明によれば、対象、センサ、操作
子と、報知手段、操作手段とが通信回線を介して互いに
遠隔地に配設され、センサに検出された状態検出信号が
通信回線上を伝送される間に発生する伝達遅れ時間の分
、対象の状態変化が変化予測手段により予測・補正され
、操作手段側に配置されている報知手段から出力される
。それにより、地球規模以上の通信回線を使用するよう
な場合であっても、対象系の時間遅れを意識することな
く、実時間感覚で対象を知覚・認識し、さらには操作を
加えることができる。
According to the fourth invention, the object, the sensor, the operator, the notification means, and the operation means are disposed at remote locations from each other via a communication line, and the state detection signal detected by the sensor is transmitted through the communication line. Changes in the state of the object are predicted and corrected by the change predicting means for the transmission delay time that occurs during transmission on the line, and are output from the notification means disposed on the operating means side. As a result, even when using communication lines on a global scale or larger, it is possible to perceive and recognize objects in real time without being aware of time delays in the target system, and even to perform operations on them. .

【0090】第5の発明によれば、第1から第4の発明
において、センサの検出信号から、必要な情報の種類、
情報量だけを抽出するので、伝送される情報量を低減す
ることができる。
According to the fifth invention, in the first to fourth inventions, the type of necessary information,
Since only the amount of information is extracted, the amount of information to be transmitted can be reduced.

【0091】第6の発明によれば、第1から第4の発明
において、操作信号から、必要な情報の種類、情報量だ
けを抽出するので、伝送される情報量を低減することが
できる。
According to the sixth invention, in the first to fourth inventions, only the type and amount of information required are extracted from the operation signal, so the amount of information to be transmitted can be reduced.

【0092】第7の発明によれば、五感により直接知覚
できない被加工物に設置したセンサにより被加工物の状
態が検出される。得られた検出信号は入力された後、五
感により知覚できるレベルに変換されてから報知手段よ
り出力される。さらに、報知手段からの出力情報に基づ
いて操作手段から入力された操作信号が被加工物におけ
る加工量レベルに変換されて加工具へ出力される。それ
により、五感により直接知覚できない加工についても、
通常の人間の存在する世界におけるような感覚で、その
加工状況を知覚・認識して加工の操作をすることができ
る。
According to the seventh invention, the state of the workpiece is detected by a sensor installed on the workpiece, which cannot be directly perceived by the five senses. The obtained detection signal is inputted, converted to a level that can be perceived by the five senses, and then outputted from the notification means. Further, based on the output information from the notification means, the operation signal input from the operation means is converted into a machining amount level on the workpiece and output to the processing tool. As a result, even processing that cannot be directly perceived by the five senses,
It is possible to perceive and recognize the processing situation and perform processing operations as if in the world where normal humans exist.

【0093】第8の発明によれば、被加工物および加工
具を支配する加工モデルに基づき、被加工物側から入力
される検出信号や被加工物側へ出力される操作信号によ
り一定時間後の加工状態の変化が予測されて報知手段か
ら出力される。それにより、人間の存在する通常の世界
とは異なる物理法則に支配される加工であっても、その
加工状態の変化を予め予測して加工操作ができ、使い勝
手、安全性が増す。
According to the eighth invention, based on the machining model that governs the workpiece and the processing tool, the detection signal input from the workpiece side and the operation signal output to the workpiece side are used to determine the timing after a certain period of time. A change in the machining state is predicted and output from the notification means. As a result, even when processing is governed by physical laws different from those in the normal world in which humans exist, it is possible to predict changes in the processing state in advance and perform processing operations, increasing usability and safety.

【0094】第9の発明によれば、被加工物側から入力
された検出信号および被加工物側へ出力される操作信号
の経時変化が蓄積されて、加工モデルが学習により構築
される。それにより、物理法則や加工メカニズムが未知
な被加工物であっても、加工が可能になるとともに、加
工モデルが既知であっても、学習を進めてさらに高精度
のモデルを構築できる。また、加工対象の系におけるパ
ラメータが変動した場合にも、修正して追随していくこ
とができる。
According to the ninth invention, the processing model is constructed by learning by accumulating changes over time in the detection signal input from the workpiece and the operation signal output to the workpiece. This makes it possible to machine even workpieces whose physical laws and processing mechanisms are unknown, and even when a machining model is known, it is possible to proceed with learning and build a more accurate model. Furthermore, even if the parameters in the system to be machined change, they can be corrected and followed.

【0095】第10の発明によれば、被加工物、センサ
、加工具と、報知手段、操作手段とが通信回線を介して
互いに遠隔地に配設されて、センサの検出信号が通信回
線上を伝送される。その間に発生する伝達遅れ時間の分
、被加工物に関する加工状態の変化が変化予測手段によ
り予測・補正されて、操作手段側に配置されている報知
手段から出力される。それにより、地球規模以上の通信
回線を使用して遠隔地間で加工をするような場合であっ
ても、被加工物側の系の時間遅れを意識することなく、
実時間感覚で加工の進行を知覚・認識しながら加工の操
作をすることができる。
According to the tenth invention, the workpiece, the sensor, the processing tool, the notification means, and the operation means are disposed at remote locations from each other via a communication line, and the detection signal of the sensor is transmitted over the communication line. is transmitted. Changes in the machining state of the workpiece are predicted and corrected by the change predicting means for the transmission delay time that occurs during that time, and are output from the notification means disposed on the operating means side. As a result, even when processing is performed between remote locations using communication lines on a global scale or larger, there is no need to be aware of time delays in the system on the workpiece side.
You can perform machining operations while perceiving and recognizing the progress of machining in real time.

【0096】第11の発明によれば、被加工物や加工具
に過負荷が加えられたときに、フェイルセイフ機構が作
動して、安全側に被加工物や加工具が退避される。それ
により、操作者のいる環境と異なる環境下の加工中に、
予期できない突発的な現象が発生した場合でも、被加工
物や加工具の破損を防止することができる。
According to the eleventh invention, when an overload is applied to the workpiece or processing tool, the fail-safe mechanism is activated and the workpiece or processing tool is evacuated to the safe side. As a result, during machining in an environment different from that of the operator,
Even if an unexpected and unexpected phenomenon occurs, damage to the workpiece or processing tool can be prevented.

【0097】第7から第11の加工システムの発明に、
センサとして、被加工物や加工具に生じる加工反力を検
出する力センサ、または/および加工熱を検出する熱セ
ンサ、または/および加工音を検出する聴覚センサ、ま
たは/および加工状態を検出する視覚センサを設置する
とともに、報知手段にジョイスティック、または/およ
び画像表示装置、または/およびスピーカ、または/お
よびヒーターとクーラーを用いて、力センサが検出した
加工反力信号、または/および熱センサが検出した加工
熱信号、または/および聴覚センサが検出した加工音信
号、または/および視覚センサが検出した加工状態信号
を、力覚情報、または/および視覚情報、または/およ
び聴覚情報、または/および温覚情報に変換して出力さ
せると、加工状態を力覚的、または/および視覚的、ま
たは/および聴覚的、または/および温覚的に把握でき
、加工の得臨場感が増す。
[0097] In the seventh to eleventh inventions of processing systems,
As a sensor, a force sensor that detects processing reaction force generated on the workpiece or processing tool, and/or a thermal sensor that detects processing heat, and/or an auditory sensor that detects processing sound, and/or that detects processing status. In addition to installing a visual sensor, a joystick, or/and an image display device, or/and a speaker, or/and a heater and a cooler are used as the notification means, and the machining reaction force signal detected by the force sensor or/and the thermal sensor is The detected processing heat signal, or/and the processing sound signal detected by the auditory sensor, or/and the processing state signal detected by the visual sensor, is converted into haptic information, or/and visual information, or/and auditory information, or/and By converting and outputting thermal information, the machining state can be grasped haptically, visually, audibly, and/or thermally, and the sense of realism in machining increases.

【0098】第13の発明によれば、第7から第11の
発明において、センサの検出信号から、必要な情報の種
類、情報量だけを抽出するので、伝送される情報量を低
減することができる。
According to the thirteenth invention, in the seventh to eleventh inventions, only the type and amount of information required are extracted from the detection signal of the sensor, so that the amount of information to be transmitted can be reduced. can.

【0099】第14の発明によれば、第7から第11の
発明において、操作信号から、必要な情報の種類、情報
量だけを抽出するので、伝送される情報量を低減するこ
とができる。
According to the fourteenth invention, in the seventh to eleventh inventions, only the type and amount of information required are extracted from the operation signal, so the amount of information to be transmitted can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】第7から第11の発明を微細加工が可能なナノ
・ロボットに適用した実施例の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment in which the seventh to eleventh inventions are applied to a nano robot capable of microfabrication.

【図2】第7から第11の発明をマシニング・センタに
適用した実施例の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment in which the seventh to eleventh inventions are applied to a machining center.

【図3】図2における表示装置に表示される画面である
FIG. 3 is a screen displayed on the display device in FIG. 2;

【図4】第7から第11の発明をロボットによって位置
制御される加工機械に適用した実施例の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an embodiment in which the seventh to eleventh inventions are applied to a processing machine whose position is controlled by a robot.

【図5】第7から第11の発明を加工システムにおける
教示システムあるいは共同作業システムに適用した実施
例の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment in which the seventh to eleventh inventions are applied to a teaching system or a collaborative work system in a processing system.

【図6】操作室と加工装置容器の配置の一例を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the arrangement of an operation room and a processing device container.

【図7】操作室と加工装置容器の配置の他の例を示すブ
ロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing another example of the arrangement of the operation chamber and the processing device container.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  操作室 2  微細加工装置容器 4  情報伝送システム 5  情報伝送システム 6  加工装置容器 7  マシニング・センタ 9  ロボット 11  入力装置 12  情報表示装置 13  予見装置 14a  音情報再生装置 14b  音情報再生装置 15a  視覚情報再生装置 15b  視覚情報再生装置 16  熱情報再生装置 17a  視覚情報再生装置 17b  視覚情報再生装置 17c  視覚情報再生装置 18a  音情報再生装置 18b  音情報再生装置 21  実時間制御装置 22  駆動装置 23  駆動装置 24  粗動機構 25  微動機構 26  フェイルセイフ機構 27  力センサ 29  歪増幅器 30  歪増幅器 31  駆動装置 32  駆動装置 33  粗動機構 34  微動機構 35  フェイルセイフ機構 36  力センサ 37  熱センサ 38  TVカメラ 39  TVカメラ 41  情報伝送路 42  情報伝送用端末 43  情報伝送用端末 44  情報伝送路 45  拡大視装置 46  インターフェイス回路 47  インターフェイス回路 48  インターフェイス回路 49  力情報・音情報変換装置 51  情報伝送路 52  情報伝送用端末 61  実時間制御装置 62  NC制御器 63  駆動装置 64  駆動装置 65  駆動装置 66  駆動装置 67  表示装置 68  能動構造体 69  構造体 70  移動機構 71  回転機構 72  フェイルセイフ機構 73  力センサ 1 Operation room 2 Microfabrication equipment container 4 Information transmission system 5 Information transmission system 6 Processing equipment container 7 Machining center 9 Robot 11 Input device 12 Information display device 13 Prediction device 14a Sound information reproducing device 14b Sound information reproducing device 15a Visual information reproducing device 15b Visual information reproducing device 16 Thermal information reproducing device 17a Visual information reproducing device 17b Visual information reproducing device 17c Visual information reproducing device 18a Sound information reproducing device 18b Sound information reproducing device 21 Real-time control device 22 Drive device 23 Drive device 24 Coarse movement mechanism 25 Fine movement mechanism 26 Failsafe mechanism 27 Force sensor 29 Distortion amplifier 30 Distortion amplifier 31 Drive device 32 Drive device 33 Coarse movement mechanism 34 Fine movement mechanism 35 Failsafe mechanism 36 Force sensor 37 Thermal sensor 38 TV camera 39 TV camera 41 Information transmission path 42 Information transmission terminal 43 Information transmission terminal 44 Information transmission path 45 Magnifying vision device 46 Interface circuit 47 Interface circuit 48 Interface circuit 49 Force information/sound information conversion device 51 Information transmission path 52 Information transmission terminal 61 Real-time control device 62 NC controller 63 Drive device 64 Drive device 65 Drive device 66 Drive device 67 Display device 68 Active structure 69 Structure 70 Moving mechanism 71 Rotation mechanism 72 Failsafe mechanism 73 Force sensor

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  五感により直接知覚できない対象に設
置されたセンサの検出信号を入力する手段と、検出信号
を五感により知覚できるレベルに変換して報知手段へ出
力する手段と、操作手段から入力された操作信号を、対
象における操作量レベルに変換して操作子へ出力する手
段と、を備えたことを特徴とする臨場感再現システム。
Claim 1: A means for inputting a detection signal from a sensor installed on an object that cannot be directly perceived by the five senses, a means for converting the detection signal to a level perceivable by the five senses and outputting it to the notification means, and a means for inputting the detection signal from the operating means. What is claimed is: 1. A sense of reality reproduction system, comprising: means for converting a manipulated signal into a manipulated level level for a target and outputting the same to a controller.
【請求項2】  五感により直接知覚できない対象に設
置されたセンサの検出信号を入力する手段と、検出信号
を五感により知覚できるレベルに変換して報知手段へ出
力する手段と、操作手段から入力された操作信号を、対
象における操作量レベルに変換して操作子へ出力する手
段と、対象を支配する物理モデルに基づき、対象から入
力される検出信号または/および対象へ出力される操作
信号により一定時間後の対象の状態を予測し、報知手段
へ出力する手段と、を備えたことを特徴とする臨場感再
現システム。
2. Means for inputting a detection signal from a sensor installed on an object that cannot be directly perceived by the five senses, means for converting the detection signal to a level that can be perceived by the five senses and outputting it to the notification means, A means for converting the manipulated signal into a manipulated level in the target and outputting it to the controller, and a means for converting the manipulated signal to a manipulated level in the target and outputting it to the controller, and a means for converting the manipulated signal to a manipulated level at the target, and a means for converting the manipulated signal to a manipulated level at the target, and a means for converting the manipulated signal to a constant level by the detection signal input from the target and/or the manipulated signal output to the target based on the physical model governing the target. A sense of reality reproduction system comprising means for predicting the state of an object after a certain period of time and outputting the predicted state to a notification means.
【請求項3】  請求項2の臨場感再現システムにおい
て、対象から入力された検出信号および対象へ出力され
る操作信号の経時変化を蓄積して、対象の物理モデルを
学習により構築する手段を備えたことを特徴とする臨場
感再現システム。
3. The reality reproduction system according to claim 2, further comprising means for accumulating changes over time in detection signals input from the object and operation signals output to the object, and constructing a physical model of the object by learning. An immersive reproduction system that is characterized by
【請求項4】  請求項2または請求項3の臨場感再現
システムにおいて、対象、センサ、操作子と、報知手段
、操作手段とを通信回線を介して互いに遠隔地に配設し
、センサの検出信号が通信回線上を伝送される間に発生
する伝達遅れ時間の分、対象の状態変化を変化予測手段
により予測・補正し、操作手段側に配置した報知手段へ
出力する手段を備えたことを特徴とする臨場感再現シス
テム。
4. In the realistic sensation reproduction system according to claim 2 or 3, the object, the sensor, the operator, the notification means, and the operation means are disposed at remote locations from each other via a communication line, and the sensor detects the The apparatus is equipped with means for predicting and correcting a change in the state of the object by a change prediction means for a transmission delay time that occurs while a signal is transmitted over a communication line, and outputting the result to a notification means disposed on the operation means side. Features a realistic sensation reproduction system.
【請求項5】  請求項1または請求項2または請求項
3または請求項4の臨場感再現システムにおいて、セン
サの検出信号から、必要な情報の種類、情報量だけを抽
出し、知覚できるレベルに変換する際に、伝達された情
報と別途用意した情報とをたし合わせて合成した情報を
再生して報知手段へ出力することを特徴とする臨場感再
現システム。
5. In the reality reproduction system according to claim 1, claim 2, claim 3, or claim 4, only the necessary type and amount of information are extracted from the detection signal of the sensor, and the information is reduced to a perceptible level. A immersion reproduction system characterized in that, during conversion, the transmitted information is combined with separately prepared information, and the synthesized information is reproduced and output to a notification means.
【請求項6】  請求項1または請求項2または請求項
3または請求項4の臨場感再現システムにおいて、操作
信号から、必要な情報の種類、情報量だけを抽出し、対
象における操作量レベルに変換する際に、伝達された情
報と別途用意した情報とをたし合わせて合成した情報を
再生して操作子へ出力することを特徴とする臨場感再現
システム。
6. In the realistic sensation reproduction system according to claim 1, claim 2, claim 3, or claim 4, only the type and amount of information necessary are extracted from the operation signal, and the level of the amount of operation in the target is adjusted. A realistic feeling reproduction system characterized in that, during conversion, the transmitted information is combined with separately prepared information, and the synthesized information is reproduced and output to the controller.
【請求項7】  五感により直接知覚できない被加工物
に対して設置されたセンサの検出信号を入力する手段と
、検出信号を五感により知覚できるレベルに変換して報
知手段へ出力する手段と、操作手段から入力された操作
信号を、被加工物の加工量レベルに変換して加工具へ出
力する手段と、を備えたことを特徴とする加工システム
7. Means for inputting a detection signal of a sensor installed on a workpiece that cannot be directly perceived by the five senses, means for converting the detection signal to a level perceivable by the five senses and outputting it to the notification means, and an operation. A processing system comprising: means for converting an operation signal input from the means into a processing amount level of a workpiece and outputting the same to a processing tool.
【請求項8】  五感により直接知覚できない被加工物
に対して設置されたセンサの検出信号を入力する手段と
、検出信号を五感により知覚できるレベルに変換して報
知手段へ出力する手段と、操作手段から入力された操作
信号を、被加工物の加工量レベルに変換して加工具へ出
力する手段と、被加工物および加工具を支配する加工モ
デルに基づき、被加工物側から入力される検出信号また
は/および被加工物側へ出力される操作信号により一定
時間後の加工状態を予測し、報知手段へ出力する手段と
、を備えたことを特徴とする加工システム。
8. Means for inputting a detection signal of a sensor installed on a workpiece that cannot be directly perceived by the five senses, means for converting the detection signal to a level perceivable by the five senses and outputting it to the notification means, and an operation. A means for converting the operation signal inputted from the means into the processing amount level of the workpiece and outputting it to the processing tool, and a means for converting the operation signal input from the means to the processing amount level of the workpiece and outputting it to the processing tool, and the input from the workpiece side based on the processing model that governs the workpiece and processing tool. A processing system comprising means for predicting a processing state after a certain period of time based on a detection signal and/or an operation signal output to a workpiece and outputting the prediction to a notification means.
【請求項9】  請求項8の加工システムにおいて、被
加工物から入力された検出信号および被加工物へ出力さ
れる操作信号の経時変化を蓄積して、加工モデルを学習
により構築する手段を備えたことを特徴とする加工シス
テム。
9. The machining system according to claim 8, further comprising means for accumulating changes over time in detection signals input from the workpiece and operation signals output to the workpiece, and constructing a machining model by learning. A processing system characterized by:
【請求項10】  請求項8または請求項9の加工シス
テムにおいて、被加工物、センサ、加工具と、報知手段
、操作手段とを通信回線を介して互いに遠隔地に配設し
、センサの検出信号が通信回線上を伝送される間に発生
する伝達遅れ時間の分、加工状態の変化を変化予測手段
により予測・補正し、操作手段側に配置した報知手段へ
出力する手段を備えたことを特徴とする加工システム。
10. The processing system according to claim 8 or 9, wherein the workpiece, the sensor, the processing tool, the notification means, and the operation means are located remotely from each other via a communication line, and the sensor detects the The apparatus is equipped with a means for predicting and correcting a change in the machining state by a change prediction means for a transmission delay time that occurs while a signal is transmitted over a communication line, and outputting the result to a notification means disposed on the operation means side. Characteristic processing system.
【請求項11】  請求項7または請求項8または請求
項9または請求項10の加工システムにおいて、被加工
物または/および加工具に過負荷が加えられたときに、
被加工物または/および加工具を安全側に退避させるフ
ェイルセイフ機構を備えたことを特徴とする加工システ
ム。
11. In the processing system according to claim 7 or 8 or 9 or 10, when an overload is applied to the workpiece and/or the processing tool,
A processing system characterized by being equipped with a fail-safe mechanism for retracting a workpiece and/or a processing tool to a safe side.
【請求項12】  センサとして、被加工物または/お
よび加工具に生じる加工反力、加工熱、加工音、加工の
状態を検出する力センサまたは/および熱センサまたは
/および聴覚センサまたは/および視覚センサを設置す
るとともに、報知手段にジョイスティックを用いて力覚
情報に変換し、または/および画像表示器を用いて視覚
情報に変換し、または/およびスピーカを用いて聴覚情
報に変換し、または/およびヒーターとクーラーを用い
て温覚情報に変換し、人間の五感によって知覚できる量
として出力することによって伝達する請求項7または請
求項8または請求項9または請求項10または請求項1
1の加工システム。
12. The sensor includes a force sensor and/or a thermal sensor and/or an auditory sensor and/or a visual sensor that detects processing reaction force, processing heat, processing sound, and processing state generated on the workpiece and/or processing tool. In addition to installing a sensor, a joystick is used as a notification means to convert it into haptic information, or/and an image display device is used to convert it into visual information, or/and a speaker is used to convert it into auditory information, or/ Claim 7 or Claim 8 or Claim 9 or Claim 10 or Claim 1 wherein the information is transmitted by converting it into thermal information using a heater and a cooler and outputting it as a quantity that can be perceived by human's five senses.
1 processing system.
【請求項13】  請求項7または請求項8または請求
項9または請求項10または請求項11または請求項1
2の加工システムにおいて、センサの検出信号から、必
要な情報の種類、情報量だけを抽出し、知覚できるレベ
ルに変換する際に、伝達された情報と別途用意した情報
とをたし合わせて合成した情報を再生して報知手段へ出
力することを特徴とする加工システム。
13. Claim 7 or 8 or 9 or 10 or 11 or 1
In the second processing system, only the type and amount of information required is extracted from the sensor detection signal, and when converting it to a perceivable level, the transmitted information is combined with separately prepared information and synthesized. A processing system characterized by reproducing the generated information and outputting it to a notification means.
【請求項14】  請求項7または請求項8または請求
項9または請求項10または請求項11または請求項1
2の加工システムにおいて、操作信号から、必要な情報
の種類、情報量だけを抽出し、被加工物の加工量レベル
に変換する際に、伝達された情報と別途用意した情報と
をたし合わせて合成した情報を再生して加工具へ出力す
ることを特徴とする加工システム。
14. Claim 7 or 8 or 9 or 10 or 11 or 1
In the second processing system, only the type and amount of information required are extracted from the operation signal, and when converting to the processing amount level of the workpiece, the transmitted information is combined with separately prepared information. A machining system characterized by reproducing information synthesized by a computer and outputting it to a machining tool.
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