JP2014004656A - マニピュレーションシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マニピュレーションシステムは、マスタアーム装置1と、スレーブアーム装置2と、スレーブアーム装置2を撮影する撮像装置3と、撮像装置3により撮影された映像を表示する表示装置4とを備える。装着者0の生体電位信号を検出して関節トルクを推定しマスタアームを動作させることで、マスタアームに装着者0の腕・筋肉の特性をリアルタイムに反映させる。また、生体電位情報に基づく生体電位可変インピーダンス制御により、変位出力がない関節剛性を高め、直感的でしなやかな動作を実現し、マスタアーム装置1と装着者0をシームレスに接続し、装着者0がロボットアームを自分の腕のように動かすことができるようにする。また、撮像装置3はステレオカメラであり、立体視することができる。
【選択図】図1
Description
X移動量、Y移動量、Z移動量はそれぞれX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の移動量を示している。また、X回転量、Y回転量、Z回転量は、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の回転量を示している。グリッパ開閉データは、把持動作用グリッパ201の開閉動作に対応している。
2 スレーブアーム装置
3 撮像装置
4 ディスプレイ
5 入力インタフェース
6 頭部センサ
11 生体電位センサ
12 角度センサ
13 アクチュエータ
14 コントローラ
15 通信装置
21 力覚センサ
22 関節角度センサ
23 アクチュエータ
24 コントローラ
25 通信装置
Claims (5)
- 装着者に装着されるマスタアーム装置と、スレーブアーム装置と、前記スレーブアーム装置を撮影する撮像装置と、前記撮像装置により撮影された映像を表示する表示装置とを備えるマニピュレーションシステムであって、
前記マスタアーム装置は、
前記装着者の肩関節及び肘関節の動作に対応する筋活動に伴う生体電位信号を検出する生体電位センサと、
前記装着者の肩関節及び肘関節の角度を検出する第1角度センサと、
前記装着者に対して動力を付与する第1駆動源と、
前記生体電位信号に基づいて前記駆動源を制御し、前記第1角度センサの検出結果からマスタアームの位置情報を算出する第1制御部と、
前記マスタアームの位置情報及び前記生体電位信号に基づくインピーダンス情報を送信する第1通信部と、
を有し、
前記スレーブアーム装置は、
スレーブアームに加わる力を検出する力覚センサと、
前記スレーブアームを動作させる第2駆動源と、
前記スレーブアームの関節角度を検出する第2角度センサと、
前記第1通信部から受信した前記位置情報、前記インピーダンス情報、及び前記力覚センサの検出結果に基づいて前記第2駆動源を制御し、前記第2角度センサの検出結果から前記スレーブアームの位置情報を算出する第2制御部と、
前記スレーブアームの位置情報及び前記力覚センサの検出結果を前記第1通信部へ送信する第2通信部と、
を有し、
前記第1制御部は前記第2通信部から受信した前記力覚センサの検出結果に基づいて前記第1駆動源を制御し、
前記撮像装置は複数のレンズを有するステレオカメラであることを特徴とするマニピュレーションシステム。 - 前記撮像装置は、前記スレーブアームの位置情報に基づいて、前記複数のレンズの向きを制御することを特徴とする請求項1に記載のマニピュレーションシステム。
- 前記装着者の頭の動きを計測する頭部センサをさらに備え、
前記撮像装置は、前記頭部センサの計測結果に基づいて、ピッチ角、ロール角、及びヨー角を調整して姿勢を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載のマニピュレーションシステム。 - 前記スレーブアームの進入を禁止する進入禁止領域の情報を受け付ける入力インタフェースをさらに備え、
前記第1制御部は、前記スレーブアームの位置情報から前記スレーブアームが前記進入禁止領域に進入しないように前記第1駆動源を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のマニピュレーションシステム。 - 前記ディスプレイは、前記進入禁止領域を前記撮像装置により撮影された映像に重ねて表示することを特徴とする請求項4に記載のマニピュレーションシステム。
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