JPH05177564A - 監視装置付遠隔操作形ロボットシステム - Google Patents
監視装置付遠隔操作形ロボットシステムInfo
- Publication number
- JPH05177564A JPH05177564A JP35993491A JP35993491A JPH05177564A JP H05177564 A JPH05177564 A JP H05177564A JP 35993491 A JP35993491 A JP 35993491A JP 35993491 A JP35993491 A JP 35993491A JP H05177564 A JPH05177564 A JP H05177564A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manipulator
- camera
- operator
- head
- robot system
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 ジョイスティックやマスタアームの操作をな
くして、マニプレータをオペレータの視認する目標位置
まで誘導できるようにする。 【構成】 ＴＶカメラ６からの映像信号１０はそのまま
オペレータの頭部に固定されたＴＶモニタ３に映し出さ
れる。頭部位置検出器２からの頭部位置信号１２は雲台
制御装置９で処理され、オペレータの頭部の動きにＴＶ
カメラ６の向きが追従するように雲台５の制御を行う。
モードスイッチ１４がＡの場合、頭部位置信号１２より
位置算出装置８はＴＶカメラ６の軸線の方向を求め、位
置指定装置１１により指定された軸線上の位置にマニプ
レータ４の作業点を置くかを算出する。このようにし
て、オペレータの頭部の向きに合わせてＴＶカメラ６の
向きが調整され、その軸線上にマニプレータ４の作業点
があるように制御される。
くして、マニプレータをオペレータの視認する目標位置
まで誘導できるようにする。 【構成】 ＴＶカメラ６からの映像信号１０はそのまま
オペレータの頭部に固定されたＴＶモニタ３に映し出さ
れる。頭部位置検出器２からの頭部位置信号１２は雲台
制御装置９で処理され、オペレータの頭部の動きにＴＶ
カメラ６の向きが追従するように雲台５の制御を行う。
モードスイッチ１４がＡの場合、頭部位置信号１２より
位置算出装置８はＴＶカメラ６の軸線の方向を求め、位
置指定装置１１により指定された軸線上の位置にマニプ
レータ４の作業点を置くかを算出する。このようにし
て、オペレータの頭部の向きに合わせてＴＶカメラ６の
向きが調整され、その軸線上にマニプレータ４の作業点
があるように制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オペレータがモニタを
見ながらマスタ装置によりスレーブマニプレータの操作
を行う監視装置付遠隔操作形ロボットシステムに関す
る。
見ながらマスタ装置によりスレーブマニプレータの操作
を行う監視装置付遠隔操作形ロボットシステムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所、高所、深海、宇宙など人
間が直接作業できない環境においては、マニプレータを
使って遠隔操作によりオペレータが作業を行っている。
このとき作業監視用にはＴＶカメラ装置とそれを駆動す
る雲台が用いられる。従来技術ではマニプレータを操作
するにはジョイスティックやマスタアームを用いてい
た。これらマニプレータの制御とＴＶカメラ装置の制御
は全く独立に行うか、あるいは特開平２−２０５４９４
号公報に見られるようにスレーブマニプレータの作業点
を監視点として監視点の示す３次元情報をＴＶカメラの
軸線方向に関する２次元情報に変換し、雲台を動かして
マニプレータにＴＶカメラ装置が追従するような制御法
がある。一方、ＴＶカメラの軸線方向に沿ってマニプレ
ータを駆動させる技術も特公昭６３−４１７１８号公報
に見られるように公知である。
間が直接作業できない環境においては、マニプレータを
使って遠隔操作によりオペレータが作業を行っている。
このとき作業監視用にはＴＶカメラ装置とそれを駆動す
る雲台が用いられる。従来技術ではマニプレータを操作
するにはジョイスティックやマスタアームを用いてい
た。これらマニプレータの制御とＴＶカメラ装置の制御
は全く独立に行うか、あるいは特開平２−２０５４９４
号公報に見られるようにスレーブマニプレータの作業点
を監視点として監視点の示す３次元情報をＴＶカメラの
軸線方向に関する２次元情報に変換し、雲台を動かして
マニプレータにＴＶカメラ装置が追従するような制御法
がある。一方、ＴＶカメラの軸線方向に沿ってマニプレ
ータを駆動させる技術も特公昭６３−４１７１８号公報
に見られるように公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、マニプレータ
の制御とＴＶカメラ装置の制御は全く独立に行う方法で
は、操作者の負担が大きく、特別な訓練をつまないとう
まく操作することは難しい。また特開平２−２０５４９
４号公報の方法ではＴＶカメラ装置がマニプレータに追
従する制御方法であるため、ＴＶカメラ装置で目標物を
探し、その目標物にマニプレータをもってゆくというケ
ースには適用できない。さらに、特公昭６３−４１７１
８号公報の方法では、マニプレータの制御とＴＶカメラ
装置の制御は同期されるが、ＴＶカメラ装置を目標に向
かせるための操作が難しい。そこで、本発明は、ＴＶカ
メラ装置を積極的に利用し、ジョイスティックやマスタ
アームの操作の負荷を減らす手法を提供することを目的
とする。
の制御とＴＶカメラ装置の制御は全く独立に行う方法で
は、操作者の負担が大きく、特別な訓練をつまないとう
まく操作することは難しい。また特開平２−２０５４９
４号公報の方法ではＴＶカメラ装置がマニプレータに追
従する制御方法であるため、ＴＶカメラ装置で目標物を
探し、その目標物にマニプレータをもってゆくというケ
ースには適用できない。さらに、特公昭６３−４１７１
８号公報の方法では、マニプレータの制御とＴＶカメラ
装置の制御は同期されるが、ＴＶカメラ装置を目標に向
かせるための操作が難しい。そこで、本発明は、ＴＶカ
メラ装置を積極的に利用し、ジョイスティックやマスタ
アームの操作の負荷を減らす手法を提供することを目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、操作者が発する指令に対応してマニプレ
ータを遠隔操作する遠隔操作形ロボットシステムにおい
て、前記マニプレータの動きを監視するためのＴＶカメ
ラ装置と、前記ＴＶカメラ装置を搭載し少なくとも１自
由度以上の動作が可能な雲台と、前記操作者の頭部に固
定され、前記ＴＶカメラ装置の撮像画像を前記操作者に
呈示するモニタ装置と、前記操作者の頭部または前記モ
ニタ装置の位置・姿勢を検知する手段と、検知された前
記モニタ装置の位置・姿勢にしたがって前記雲台を動作
させる雲台制御装置と、前記ＴＶカメラ装置の撮像軸線
上の前記ＴＶカメラ装置から所定の距離の位置を算出す
る位置算出装置と、前記位置算出装置で算出された位置
に前記マニプレータの作業点が位置するように前記マニ
プレータを制御するマニプレータ制御装置とを設けたこ
とを特徴とするものである。
め、本発明は、操作者が発する指令に対応してマニプレ
ータを遠隔操作する遠隔操作形ロボットシステムにおい
て、前記マニプレータの動きを監視するためのＴＶカメ
ラ装置と、前記ＴＶカメラ装置を搭載し少なくとも１自
由度以上の動作が可能な雲台と、前記操作者の頭部に固
定され、前記ＴＶカメラ装置の撮像画像を前記操作者に
呈示するモニタ装置と、前記操作者の頭部または前記モ
ニタ装置の位置・姿勢を検知する手段と、検知された前
記モニタ装置の位置・姿勢にしたがって前記雲台を動作
させる雲台制御装置と、前記ＴＶカメラ装置の撮像軸線
上の前記ＴＶカメラ装置から所定の距離の位置を算出す
る位置算出装置と、前記位置算出装置で算出された位置
に前記マニプレータの作業点が位置するように前記マニ
プレータを制御するマニプレータ制御装置とを設けたこ
とを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】操作者がモニタ装置を介して、目標物を探して
その頭部が動くが、その頭部の動きにしたがって、目標
物の近くまでマニプレータも自動的に追従する。
その頭部が動くが、その頭部の動きにしたがって、目標
物の近くまでマニプレータも自動的に追従する。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を実施例を図を用いて説明す
る。図１に本発明の制御ブロック図、図２にシステム外
形図を示す。本システムは、オペレータが操作を行うマ
スタ部、マニプレータが作業を行うスレーブ部、および
制御部から構成される。マスタ部は、マニプレータ４の
操作を行うためのマスタアーム１、オペレータの頭部の
向きを検出するため頭部位置検出器２、スレーブ部に備
え付けられたＴＶカメラ６からの映像を写し出すＴＶモ
ニタ３、及びマニピュレータのカメラ軸線上の位置を指
定する位置指定装置１１からなる。ただし、位置指定を
予め固定しておく場合は位置指定装置１１は不要であ
る。ＴＶモニタ３はオペレータの頭部に固定され、その
位置・姿勢を検出する頭部位置検出器２により、オペレ
ータの頭部の向きが検出される。スレーブ部は、マニプ
レータ４（単腕とは限らない）、ＴＶカメラ６、及びＴ
Ｖカメラ６の向きを動かすための雲台５からなる。制御
部は、位置算出装置８と、マニプレータ制御装置７と、
雲台制御装置９と、モードスイッチ１４からなる。ただ
し、マニプレータが目標位置に追従するだけでよい場合
はモードスイッチ１４は不要である。さて、ＴＶカメラ
６からの映像信号１０はそのままＴＶモニタ３に映し出
される。頭部位置検出器２からの頭部位置信号１２は雲
台制御装置９で処理され、オペレータの頭部の動きにＴ
Ｖカメラ６の向きが追従するように雲台５の制御を行
う。したがって、常にオペレータが見たい方向の画像が
ＴＶモニタ３に映る。ここで、モードスイッチ１４がＡ
側に投入されている場合、頭部位置信号１２より位置算
出装置８はＴＶカメラ６の軸線の方向を求め、位置指定
装置１１により、指定された軸線上の位置にもっていく
べきマニプレータ４の作業点を算出する。その算出位置
を受けてマニプレータ制御装置７がマニプレータ４の制
御を行う。このようにして、オペレータの頭部の向きに
合わせてＴＶカメラ６の向きが調整され、その軸線上に
マニプレータ４の作業点があるように制御される。この
位置からハンドリングなどの具体的作業を行う場合は、
モードスイッチ１４をＢ側に投入する。これにより、オ
ペレータの頭部の向きとは切り離されて通常のマスタス
レーブ方式となり、マスタアーム１からの指令信号１３
をマニプレータ制御装置７が処理してマニプレータ４の
制御を行う。
る。図１に本発明の制御ブロック図、図２にシステム外
形図を示す。本システムは、オペレータが操作を行うマ
スタ部、マニプレータが作業を行うスレーブ部、および
制御部から構成される。マスタ部は、マニプレータ４の
操作を行うためのマスタアーム１、オペレータの頭部の
向きを検出するため頭部位置検出器２、スレーブ部に備
え付けられたＴＶカメラ６からの映像を写し出すＴＶモ
ニタ３、及びマニピュレータのカメラ軸線上の位置を指
定する位置指定装置１１からなる。ただし、位置指定を
予め固定しておく場合は位置指定装置１１は不要であ
る。ＴＶモニタ３はオペレータの頭部に固定され、その
位置・姿勢を検出する頭部位置検出器２により、オペレ
ータの頭部の向きが検出される。スレーブ部は、マニプ
レータ４（単腕とは限らない）、ＴＶカメラ６、及びＴ
Ｖカメラ６の向きを動かすための雲台５からなる。制御
部は、位置算出装置８と、マニプレータ制御装置７と、
雲台制御装置９と、モードスイッチ１４からなる。ただ
し、マニプレータが目標位置に追従するだけでよい場合
はモードスイッチ１４は不要である。さて、ＴＶカメラ
６からの映像信号１０はそのままＴＶモニタ３に映し出
される。頭部位置検出器２からの頭部位置信号１２は雲
台制御装置９で処理され、オペレータの頭部の動きにＴ
Ｖカメラ６の向きが追従するように雲台５の制御を行
う。したがって、常にオペレータが見たい方向の画像が
ＴＶモニタ３に映る。ここで、モードスイッチ１４がＡ
側に投入されている場合、頭部位置信号１２より位置算
出装置８はＴＶカメラ６の軸線の方向を求め、位置指定
装置１１により、指定された軸線上の位置にもっていく
べきマニプレータ４の作業点を算出する。その算出位置
を受けてマニプレータ制御装置７がマニプレータ４の制
御を行う。このようにして、オペレータの頭部の向きに
合わせてＴＶカメラ６の向きが調整され、その軸線上に
マニプレータ４の作業点があるように制御される。この
位置からハンドリングなどの具体的作業を行う場合は、
モードスイッチ１４をＢ側に投入する。これにより、オ
ペレータの頭部の向きとは切り離されて通常のマスタス
レーブ方式となり、マスタアーム１からの指令信号１３
をマニプレータ制御装置７が処理してマニプレータ４の
制御を行う。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、監
視装置付遠隔操作形ロボットシステムにおいて、オペレ
ータが目標物の方向を向くだけで、マニプレータの作業
点が自動的に追従するので、マニプレータの操作が簡単
化されるという効果がある。
視装置付遠隔操作形ロボットシステムにおいて、オペレ
ータが目標物の方向を向くだけで、マニプレータの作業
点が自動的に追従するので、マニプレータの操作が簡単
化されるという効果がある。
【図１】 本発明の実施例の制御ブロック図
【図２】 本発明の具体的実施例のマスタ部とスレーブ
部の外形図
部の外形図
１ マスタアーム ２ 頭部位置検出器 ３ ＴＶモニタ ４ マニプレータ ５ 雲台 ６ ＴＶカメラ ７ マニプレータ制御装置 ８ 位置算出装置 ９ 雲台制御装置 １０ 映像番号 １１ 位置指定装置 １２ 頭部位置信号 １３ 指令信号 １４ モードスイッチ
Claims (3)
- 【請求項１】 操作者が発する指令に対応してマニプレ
ータを遠隔操作する遠隔操作形ロボットシステムにおい
て、 前記マニプレータの動きを監視するためのＴＶカメラ装
置と、 前記ＴＶカメラ装置を搭載し少なくとも１自由度以上の
動作が可能な雲台と、 前記操作者の頭部に固定され、前記ＴＶカメラ装置の撮
像画像を前記操作者に呈示するモニタ装置と、 前記操作者の頭部または前記モニタ装置の位置・姿勢を
検知する手段と、 検知された前記モニタ装置の位置・姿勢にしたがって前
記雲台を動作させる雲台制御装置と、 前記ＴＶカメラ装置の撮像軸線上の前記ＴＶカメラ装置
から所定の距離の位置を算出する位置算出装置と、 前記位置算出装置で算出された位置に前記マニプレータ
の作業点が位置するように前記マニプレータを制御する
マニプレータ制御装置とを設けたことを特徴とする監視
装置付遠隔操作形ロボットシステム。 - 【請求項２】 請求項１の所定の距離を任意に指定する
位置指定装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の
監視装置付遠隔操作形ロボットシステム。 - 【請求項３】 請求項１の位置算出装置の出力を無効に
する手段をを設けたことを特徴とする請求項１または２
記載の監視装置付遠隔操作形ロボットシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35993491A JPH05177564A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 監視装置付遠隔操作形ロボットシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35993491A JPH05177564A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 監視装置付遠隔操作形ロボットシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05177564A true JPH05177564A (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=18467054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35993491A Pending JPH05177564A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 監視装置付遠隔操作形ロボットシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05177564A (ja) |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP35993491A patent/JPH05177564A/ja active Pending
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