JP2023131042A - joystick system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジョイスティックシステムに関する。 The present invention relates to a joystick system.
ロボットを操作する手段として、ジョイスティック型コントローラによる操作が用いられている。
特許文献1では、マニピュレータのハンド部の位置または速度を選択的に指令する装置が開示されている。この装置では、ジョイスティックを傾けるように操作する。
特許文献2では、複数の作動系の制御を行う装置が開示されている。この装置のジョイスティックには、複数の操作領域が設けられている。この装置は、複数の操作領域のうち、いずれの操作領域に操作力が及ぼされたかを検出する。この装置は、及ぼされた操作力等の大きさも検出する。この装置は、それらの検出された操作位置及び操作力等によって、作動系への制御信号を得る。
A joystick type controller is used as a means of operating the robot.
Patent Document 1 discloses a device that selectively commands the position or speed of a hand portion of a manipulator. This device is operated by tilting the joystick.
Patent Document 2 discloses a device that controls a plurality of operating systems. The joystick of this device is provided with multiple operation areas. This device detects which of a plurality of operation areas an operating force is applied to. This device also detects the magnitude of the applied operating force. This device obtains a control signal to the actuation system based on the detected operating position, operating force, and the like.
前記従来のジョイスティックシステムでは、操作性を向上させることに改善の余地がある。 The conventional joystick system has room for improvement in improving operability.
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、操作性が高いジョイスティックシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a joystick system with high operability.
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るジョイスティックシステムは、ロボットの姿勢の変更を指示するためのジョイスティックシステムであって、スティックと、前記スティックの一端側に設けられるセンサと、前記ロボットの姿勢の変更を指示するための姿勢変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する姿勢変更モード選択部と、を備え、前記姿勢変更モード選択部は、前記スティックの他端側に設けられることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
A joystick system according to the present invention is a joystick system for instructing a change in the posture of a robot, and the joystick system includes a stick, a sensor provided at one end of the stick, and a posture for instructing a change in the posture of the robot. and a posture change mode selection section that selects a change mode when contacted by a user, and the posture change mode selection section is provided on the other end side of the stick.
この発明によれば、センサは、スティックの一端側に設けられる。姿勢変更モード選択部は、スティックの他端側に設けられる。これにより、ユーザが姿勢変更モード選択部に接触した状態でスティックに加えた力は、センサまわりの力のモーメントとしてセンサに伝達される。したがって、センサは、この力のモーメントを検知して、ロボットの姿勢の変更の指示として処理することができる。よって、例えば、ロボットの姿勢を傾けたい時、ユーザは、スティックを傾けるように力を加えることで、ロボットの姿勢の変更を指示することができる。 According to this invention, the sensor is provided at one end of the stick. The posture change mode selection section is provided at the other end of the stick. As a result, the force applied by the user to the stick while in contact with the posture change mode selection section is transmitted to the sensor as a moment of force around the sensor. Therefore, the sensor can detect this moment of force and process it as an instruction to change the robot's attitude. Therefore, for example, when the user wants to tilt the robot's posture, the user can instruct the robot to change its posture by applying force to tilt the stick.
センサ及び姿勢変更モード選択部が、それぞれスティックの両端に設けられていることで、センサと姿勢変更モード選択部との間に十分な距離を設けることができる。よって、センサまわりの力のモーメントを、より少ない力で効率的に発生させることできる。よって、より軽い力でジョイスティックシステムを操作することができる。 By providing the sensor and the posture change mode selection section at both ends of the stick, a sufficient distance can be provided between the sensor and the posture change mode selection section. Therefore, the moment of force around the sensor can be efficiently generated with less force. Therefore, the joystick system can be operated with less force.
また、前記ロボットの位置であって所定平面における位置の変更を指示するための平面内位置変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する平面内位置変更モード選択部、を備え、前記平面内位置変更モード選択部は、前記スティックの一端側に設けられることを特徴としてもよい。 The invention also includes an in-plane position change mode selection unit that selects, when contacted by a user, an in-plane position change mode for instructing a change in the position of the robot on a predetermined plane; The internal position change mode selection section may be provided at one end of the stick.
この発明によれば、平面内位置変更モード選択部は、スティックの一端側に設けられる。つまり、平面内位置変更モード選択部は、スティックにおいて、姿勢変更モード選択部よりもセンサの近くに配置される。これにより、ユーザが平面内位置変更モード選択部に接触した状態でスティックに加えた力は、水平力としてセンサに伝達される。したがって、センサは、この水平力を検知して、ロボットの位置の変更の指示として処理することができる。よって、例えば、ロボットの位置を並進方向に移動させたい時、ユーザは、スティックを並進方向に押すように力を加えることで、ロボットの位置の変更を指示することができる。 According to this invention, the in-plane position change mode selection section is provided at one end of the stick. That is, the in-plane position change mode selection section is arranged closer to the sensor than the posture change mode selection section on the stick. As a result, the force applied by the user to the stick while in contact with the in-plane position change mode selection section is transmitted to the sensor as a horizontal force. Therefore, the sensor can detect this horizontal force and process it as an indication of a change in the robot's position. Therefore, for example, when the user wants to move the robot's position in the translational direction, the user can instruct the robot to change its position by applying force to push the stick in the translational direction.
また、前記平面内位置変更モード選択部は、第1平面内位置変更モード選択部と、第2平面内位置変更モード選択部と、を含み、前記第1平面内位置変更モード選択部、及び、前記第2平面内位置変更モード選択部は、前記センサの側から、前記第1平面内位置変更モード選択部、前記第2平面内位置変更モード選択部、の順に配置され、前記第1平面内位置変更モード選択部は、前記スティックの長手方向に沿って見て、前記第2平面内位置変更モード選択部より大きいことを特徴としてもよい。 Further, the in-plane position change mode selection section includes a first in-plane position change mode selection section and a second in-plane position change mode selection section, and the first in-plane position change mode selection section; The second in-plane position change mode selection section is arranged in the order of the first in-plane position change mode selection section and the second in-plane position change mode selection section from the sensor side, and the second in-plane position change mode selection section is arranged in this order from the sensor side. The position change mode selection section may be larger than the second in-plane position change mode selection section when viewed along the longitudinal direction of the stick.
この発明によれば、平面内位置変更モード選択部は、センサの側から、第1平面内位置変更モード選択部、第2平面内位置変更モード選択部、の順に配置される。つまり、第2平面内位置変更モード選択部と姿勢変更モード選択部との距離は、第1平面内位置変更モード選択部と姿勢変更モード選択部との距離よりも短い。これにより、ユーザは、第2平面内位置変更モード選択部と、姿勢変更モード選択部との間において、手の移動をスムーズに行うことができる。よって、ロボットの位置の変更を第2平面内位置変更モード選択部によって行う場合、第1平面内位置変更モード選択部を用いる場合と比較して、ロボットの姿勢の変更及び位置の変更の切り替えをより効率的に行うことができる。 According to this invention, the in-plane position change mode selection units are arranged in the order of the first in-plane position change mode selection unit and the second in-plane position change mode selection unit from the sensor side. That is, the distance between the second in-plane position change mode selection section and the attitude change mode selection section is shorter than the distance between the first in-plane position change mode selection section and the attitude change mode selection section. Thereby, the user can smoothly move his hand between the second in-plane position change mode selection section and the posture change mode selection section. Therefore, when changing the robot's position using the second in-plane position change mode selection section, it is easier to switch between changing the robot's posture and changing the position than when using the first in-plane position change mode selection section. It can be done more efficiently.
第1平面内位置変更モード選択部は、スティックの長手方向に沿って見て、第2平面内位置変更モード選択部より大きい。これにより、第1平面内位置変更モード選択部は、第2平面内位置変更モード選択部よりも、ユーザによって水平力を加えやすくすることができる。 The first in-plane position change mode selection section is larger than the second in-plane position change mode selection section when viewed along the longitudinal direction of the stick. Thereby, the first in-plane position change mode selection section can make it easier for the user to apply horizontal force than the second in-plane position change mode selection section.
ところで、センサに水平力を伝達するためには、力を加えた部位とセンサとの間の距離を短くすることで、水平力によるモーメントを生じにくくすることが好ましい。ここで、第1平面内位置変更モード選択部とセンサとの距離は、第2平面内位置変更モード選択部とセンサとの距離よりも短い。したがって、第1平面内位置変更モード選択部からスティックに力を加えた場合は、第2平面内位置変更モード選択部からスティックに力を加えた場合と比較して、より小さい力で効率的に水平力をセンサに伝達することができる。よって、例えば、ユーザの力が比較的小さい場合であっても、ロボットの位置の変更を容易に行うことができる。 By the way, in order to transmit the horizontal force to the sensor, it is preferable to shorten the distance between the part to which the force is applied and the sensor, thereby making it difficult to generate a moment due to the horizontal force. Here, the distance between the first in-plane position change mode selection section and the sensor is shorter than the distance between the second in-plane position change mode selection section and the sensor. Therefore, when a force is applied to the stick from the first in-plane position change mode selection part, the force is smaller and more efficient than when force is applied to the stick from the second in-plane position change mode selection part. Horizontal forces can be transmitted to the sensor. Therefore, for example, even if the user's force is relatively small, the position of the robot can be easily changed.
また、前記ロボットの位置であって前記所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するための垂直方向位置変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する垂直方向位置変更モード選択部、を更に備え、前記垂直方向位置変更モード選択部は、前記スティックの部分であって前記姿勢変更モード選択部と前記平面内位置変更モード選択部との間の部分に設けられる、ことを特徴としてもよい。 Further, a vertical position change mode selection unit that selects a vertical position change mode for instructing a change in the position of the robot in a direction perpendicular to the predetermined plane when contacted by a user; Further, the vertical position change mode selection section is provided in a portion of the stick between the posture change mode selection section and the in-plane position change mode selection section. good.
ここで、姿勢変更モード選択部は、力のモーメントを効率的にセンサに伝達するために、センサから遠い位置にあることが好ましい。平面内位置変更モード選択部は、水平力をセンサに伝達するために、センサから近い位置にあることが好ましい。また、垂直方向位置変更モード選択部は、スティックの軸方向に力を加えやすくするために、ユーザが手の指全体で握れる位置に配置されることが好ましい。 Here, the attitude change mode selection section is preferably located far from the sensor in order to efficiently transmit the moment of force to the sensor. The in-plane position change mode selection section is preferably located close to the sensor in order to transmit horizontal force to the sensor. Further, the vertical position change mode selection section is preferably arranged at a position where the user can grasp it with the entire fingers of the user's hand in order to make it easier to apply force in the axial direction of the stick.
垂直方向位置変更モード選択部は、スティックの部分であって姿勢変更モード選択部と平面内位置変更モード選択部との間の部分に設けられる。よって、上述の好適な配置を保ちつつ、スティックに垂直方向位置変更モード選択部を配置することができる。また、垂直方向位置変更モード選択部がスティックのいずれかの端部に位置していると、ユーザが垂直方向位置変更モード選択部を握った時、ユーザが手の指全体で垂直方向位置変更モード選択部を握ることができない。結果として、いずれかの指がスティックから外れることがある。上述の位置(スティックの端部ではない位置)に垂直方向位置変更モード選択部を配置することで、ユーザは、手の指の全体で垂直方向位置変更モード選択部を握りやすくすることができる。よって、垂直方向位置変更モード選択部によるロボットの操作をしやすくすることができる。 The vertical position change mode selection section is provided in a portion of the stick between the posture change mode selection section and the in-plane position change mode selection section. Therefore, it is possible to arrange the vertical position change mode selection section on the stick while maintaining the above-mentioned preferred arrangement. Additionally, if the vertical repositioning mode selection part is located at either end of the stick, when the user grasps the vertical repositioning mode selection part, the user can use the entire finger of the user's hand to select the vertical repositioning mode selection part. I can't hold the selection part. As a result, one of the fingers may come off the stick. By arranging the vertical position change mode selection section at the above-mentioned position (a position that is not at the end of the stick), the user can easily grasp the vertical position change mode selection section with the whole finger of the hand. Therefore, the robot can be easily operated by the vertical position change mode selection section.
また、前記垂直方向位置変更モード選択部の前記一端側、及び、前記垂直方向位置変更モード選択部の前記他端側、のそれぞれには、突部が設けられることを特徴としてもよい。 Further, a protrusion may be provided at each of the one end side of the vertical position change mode selection section and the other end side of the vertical position change mode selection section.
この発明によれば、垂直方向位置変更モード選択部の一端側、及び、垂直方向位置変更モード選択部の他端側、のそれぞれには、突部が設けられる。これにより、垂直方向位置変更モード選択部を操作する際、ユーザの指を、突部に引っ掛けることができる。よって、より垂直方向位置変更モード選択部によるロボットの操作をしやすくすることができる。 According to this invention, the protrusion is provided on each of one end side of the vertical position change mode selection part and the other end side of the vertical position change mode selection part. Thereby, when operating the vertical position change mode selection section, the user's finger can be hooked onto the protrusion. Therefore, the robot can be more easily operated by the vertical position change mode selection section.
また、ダイヤル盤、を更に備え、前記ロボットには、アタッチメントが設けられ、前記アタッチメントは、前記所定平面と垂直な方向に沿って移動し、前記ダイヤル盤は、前記アタッチメントの位置であって前記所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するために用いられ、前記ダイヤル盤は、前記垂直方向位置変更モード選択部の近傍に設けられる、ことを特徴としてもよい。 The robot further includes a dial board, the robot is provided with an attachment, the attachment moves along a direction perpendicular to the predetermined plane, and the dial board is located at the position of the attachment and in the predetermined position. The dial may be used to instruct a change in position in a direction perpendicular to a plane, and the dial may be provided near the vertical position change mode selection section.
この発明によれば、ダイヤル盤は、アタッチメントの位置であって所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するために用いられる。これにより、スティックによるロボットの姿勢及び位置の操作と、ダイヤル盤によるアタッチメントの操作と、を同時に行うことができる。 According to this invention, the dial board is used to instruct a change in the position of the attachment in a direction perpendicular to a predetermined plane. Thereby, the robot's posture and position can be manipulated using the stick, and the attachment can be manipulated using the dial at the same time.
ここで、アタッチメントの、所定平面と垂直な方向における位置(以下、垂直方向位置)は、アタッチメント自体の垂直方向位置だけではなく、ロボットの垂直方向位置によっても決定される。したがって、アタッチメントの垂直方向位置を調整するためには、アタッチメントの垂直方向位置の変更を指示するだけでなく、ロボットの垂直方向位置の変更も指示する必要がある。これに対し、ダイヤル盤は、垂直方向位置変更モード選択部の近傍に設けられる。これにより、ユーザは、スティックの垂直方向位置変更モード選択部及びダイヤル盤を片手で同時に操作することができる。よって、ユーザが、アタッチメントの先端の垂直方向位置を調整しやすくすることができる。 Here, the position of the attachment in the direction perpendicular to the predetermined plane (hereinafter referred to as vertical position) is determined not only by the vertical position of the attachment itself but also by the vertical position of the robot. Therefore, in order to adjust the vertical position of the attachment, it is necessary to instruct not only to change the vertical position of the attachment but also to change the vertical position of the robot. On the other hand, the dial board is provided near the vertical position change mode selection section. This allows the user to simultaneously operate the vertical position change mode selection section of the stick and the dial board with one hand. Therefore, the user can easily adjust the vertical position of the tip of the attachment.
また、前記ダイヤル盤は、ユーザが前記スティックを握った時、ユーザの手の親指が届く位置に設けられる、ことを特徴としてもよい。 Further, the dial board may be provided at a position where the thumb of the user's hand can reach when the user grips the stick.
この発明によれば、ダイヤル盤は、ユーザがスティックを握った時、ユーザの手の親指が届く位置に設けられる。これにより、ユーザは、スティックから手を離すことなく、親指のみでダイヤル盤を操作することができる。よって、よりロボットとアタッチメントの操作を同時に行うことを容易にすることができる。 According to this invention, the dial board is provided at a position where the thumb of the user's hand can reach when the user grips the stick. This allows the user to operate the dial board using only his thumb without taking his hand off the stick. Therefore, it is possible to more easily operate the robot and the attachment at the same time.
また、前記ロボットの位置及び姿勢の両方の変更を指示するための位置姿勢変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する位置姿勢変更モード選択部、を更に備え、前記位置姿勢変更モード選択部は、前記スティックの部分であって前記姿勢変更モード選択部と前記垂直方向位置変更モード選択部との間の部分に設けられる、ことを特徴としてもよい。 The robot further includes a position and orientation change mode selection unit that selects a position and orientation change mode for instructing a change in both the position and orientation of the robot when contacted by a user, and the position and orientation change mode selection unit selects the position and orientation change mode when contacted by a user. The device may be characterized in that the portion is provided in a portion of the stick between the posture change mode selection portion and the vertical position change mode selection portion.
この発明によれば、位置姿勢変更モード選択部は、スティックの部分であって姿勢変更モード選択部と垂直方向位置変更モード選択部との間の部分に設けられる。
つまり、位置姿勢変更モード選択部は、垂直方向位置変更モード選択部よりも、スティックの他端側に位置する。これにより、位置姿勢変更モード選択部とセンサとの間の距離を、位置姿勢変更モード選択部に力を加えた時、センサまわりの力のモーメントを発生させるために十分な距離とすることができる。したがって、位置姿勢変更モード選択部からスティックを傾けるように力を加えると、センサまわりの力のモーメントを発生させることができる。したがって、位置姿勢変更モード選択部によってロボットの姿勢を変更することができる。
According to this invention, the position/posture change mode selection section is provided in a portion of the stick between the posture change mode selection section and the vertical position change mode selection section.
That is, the position/orientation change mode selection section is located closer to the other end of the stick than the vertical position change mode selection section. As a result, the distance between the position/attitude change mode selection section and the sensor can be set to a distance sufficient to generate a moment of force around the sensor when force is applied to the position/attitude change mode selection section. . Therefore, when a force is applied from the position/orientation change mode selection section to tilt the stick, a moment of force around the sensor can be generated. Therefore, the posture of the robot can be changed by the position and posture change mode selection section.
また、位置姿勢変更モード選択部は、スティックにおける、姿勢変更モード選択部よりもセンサに近い部位に位置する。これにより、位置姿勢変更モード選択部に水平力を加えたとき、センサに対して、水平力を伝達させやすくすることができる。したがって、位置姿勢変更モード選択部によってロボットの位置を変更することができる。 Further, the position/orientation change mode selection section is located in a part of the stick closer to the sensor than the attitude change mode selection section. Thereby, when a horizontal force is applied to the position/orientation change mode selection section, it is possible to easily transmit the horizontal force to the sensor. Therefore, the position of the robot can be changed by the position/orientation change mode selection section.
このように、位置姿勢変更モード選択部が上述の部位に位置することで、位置姿勢変更モード選択部のみによって、ロボットの姿勢の変更及び位置の変更をすることができる。
この態様は、ロボットの姿勢及び位置の変更の際に精度を必要としない場合において顕著な作用効果をもたらす。具体的には、例えば、対象物に対して詳細な位置合わせをする前に、単に対象物にロボットを接近させようとした場合において、手軽にロボットを移動させることができる。
In this manner, by locating the position/posture change mode selection section at the above-mentioned portion, it is possible to change the posture and position of the robot only by using the position/posture change mode selection section.
This aspect brings about remarkable effects when accuracy is not required when changing the posture and position of the robot. Specifically, for example, when the robot is simply trying to approach an object before performing detailed positioning with respect to the object, the robot can be easily moved.
また、前記姿勢変更モード選択部、前記平面内位置変更モード選択部、前記垂直方向位置変更モード選択部、及び、前記位置姿勢変更モード選択部のそれぞれは、タッチセンサを含むことを特徴としてもよい。 Furthermore, each of the posture change mode selection section, the in-plane position change mode selection section, the vertical position change mode selection section, and the position and orientation change mode selection section may include a touch sensor. .
この発明によれば、姿勢変更モード選択部、平面内位置変更モード選択部、垂直方向位置変更モード選択部、及び、位置姿勢変更モード選択部のそれぞれは、タッチセンサを含む。これにより、上述の各モードの選択を、ユーザがタッチセンサに触れることのみで行うことができる。よって、ユーザは、複雑な操作を必要とせず、各モードを選択することができる。 According to this invention, each of the posture change mode selection section, the in-plane position change mode selection section, the vertical position change mode selection section, and the position and orientation change mode selection section includes a touch sensor. Thereby, the user can select each of the above-mentioned modes simply by touching the touch sensor. Therefore, the user can select each mode without requiring complicated operations.
ここで、センサ(例えば、力覚センサ)は、一般的に、付加された並進力や力のモーメントをアナログ値で処理する。言い換えれば、センサには、ON、OFFの概念がない。このため、並進力や力のモーメントの閾値の設定によっては、ジョイスティックシステムが誤動作する原因となるおそれがある。これに対し、タッチセンサを用いることで、各モードの切り替えを確実にすることができる。つまり、センサに対する入力の有効及び無効を確実に切り替えることができる。よって、ジョイスティックシステムによるロボットの操作をより安全にすることができる。 Here, a sensor (for example, a force sensor) generally processes the applied translational force or moment of force as an analog value. In other words, the sensor has no concept of ON or OFF. Therefore, depending on the setting of the threshold values of the translational force and the moment of force, the joystick system may malfunction. On the other hand, by using a touch sensor, switching between each mode can be ensured. In other words, input to the sensor can be reliably switched between valid and invalid. Therefore, operation of the robot using the joystick system can be made safer.
また、前記スティックの他端部に設けられるボタン、を更に備え、前記ボタンが押下されているか否かに応じ、前記ロボットの位置及び姿勢それぞれを、前記スティックの操作により、変更させる量を異ならせることを特徴としてもよい。 The invention further includes a button provided at the other end of the stick, and changes the amount by which the position and posture of the robot are changed by operating the stick, depending on whether or not the button is pressed. This may be a feature.
この発明によれば、ボタンが押下されているか否かに応じ、ロボットの位置及び姿勢それぞれを、スティックの操作により、変更させる量を異ならせる。
例えば、ボタンが押下されている場合に、ロボットの位置及び姿勢を変更させる量が増加する場合は、スティックの操作によるロボットの移動速度を速くすることができる。したがって、より早くロボットを対象物に接近させることができる。
例えば、ボタンが押下されている場合に、ロボットの位置及び姿勢を変更させる量が減少する場合は、スティックの操作によるロボットの移動速度を遅くすることができる。したがって、よりロボットの詳細な位置合わせをしやすくすることができる。
いずれの場合であっても、ボタンを押下し、または、押下せずに、移動速度が増加している状態で、ロボットを対象物に接近させた後、ボタンを押下せずに、または、押下し、移動速度が低下している状態で、よりロボットの詳細な位置合わせをしやすくする、ということができる。
According to this invention, the amount by which the position and posture of the robot are changed by operating the stick is varied depending on whether or not a button is pressed.
For example, if the amount by which the position and posture of the robot is changed increases when the button is pressed, the speed at which the robot moves by operating the stick can be increased. Therefore, the robot can be brought closer to the object more quickly.
For example, if the amount by which the robot's position and posture are changed when the button is pressed down is reduced, the speed at which the robot moves by operating the stick can be slowed down. Therefore, it is possible to more easily perform detailed positioning of the robot.
In either case, after the robot approaches the object while the movement speed is increasing, with or without pressing the button, or without pressing the button, However, it can be said that it is easier to perform detailed positioning of the robot even when the moving speed is reduced.
また、本発明に係るジョイスティックシステムの第2態様は、ロボットの位置及び姿勢の両方を指示するためのジョイスティックシステムであって、スティックと、前記スティックに設けられるセンサと、前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの姿勢の変更を指示するための姿勢変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する姿勢変更モード選択部と、前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの位置であって所定平面における位置の変更を指示するための平面内位置変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する平面内位置変更モード選択部と、前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの位置であって前記所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するための垂直方向位置変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する垂直方向位置変更モード選択部と、前記ロボットに設けられ、且つ、前記所定平面と垂直な方向に沿って移動するアタッチメントと、を備え、前記センサは、前記アタッチメントの所定位置に設けられ、前記センサ、前記姿勢変更モード選択部、前記平面内位置変更モード選択部、前記垂直方向位置変更モード選択部は、前記所定位置から、前記センサ、前記平面内位置変更モード選択部、前記垂直方向位置変更モード選択部、前記姿勢変更モード選択部、の順に配置されていることを特徴とする。 A second aspect of the joystick system according to the present invention is a joystick system for instructing both the position and posture of a robot, the joystick system comprising: a stick; a sensor provided on the stick; , a posture change mode selection section for selecting a posture change mode for instructing a change in the posture of the robot when contacted by a user; and a posture change mode selection section provided on the stick and at a predetermined position of the robot an in-plane position change mode selection section that selects an in-plane position change mode for instructing a change in position on a plane when a user contacts the stick; a vertical position change mode selection unit that selects a vertical position change mode for instructing a change in position in a direction perpendicular to the predetermined plane when contacted by a user; , an attachment that moves along a direction perpendicular to the predetermined plane, the sensor is provided at a predetermined position of the attachment, the sensor, the attitude change mode selection section, and the in-plane position change mode selection section. , the vertical position change mode selection section is arranged in the order of the sensor, the in-plane position change mode selection section, the vertical position change mode selection section, and the attitude change mode selection section from the predetermined position. It is characterized by
この発明によれば、センサは、アタッチメントの所定位置に設けられる。つまり、センサが設けられたスティックは、ロボットに設けられたアタッチメントに取り付けられる。したがって、スティックを操作してロボット及びアタッチメントを移動させると、スティックも同様に移動する。したがって、ユーザは、スティックを用いて、ロボットを、直接手動で移動させるかのように操作することができる。よって、よりロボットの操作を直感的に行うことができる。 According to this invention, the sensor is provided at a predetermined position of the attachment. That is, the stick provided with the sensor is attached to an attachment provided on the robot. Therefore, when the stick is operated to move the robot and the attachment, the stick also moves in the same way. Therefore, the user can use the stick to operate the robot as if directly moving it manually. Therefore, the robot can be operated more intuitively.
また、本発明に係るジョイスティックシステムの第3態様は、ロボットの位置及び姿勢の両方を指示するためのジョイスティックシステムであって、第1部分と、第2部分と、第3部分と、を含むスティックと、前記スティックに設けられるセンサと、前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの姿勢の変更を指示するための姿勢変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する姿勢変更モード選択部と、前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの位置であって所定平面における位置の変更を指示するための平面内位置変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する平面内位置変更モード選択部と、前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの位置であって前記所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するための垂直方向位置変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する垂直方向位置変更モード選択部と、前記姿勢変更モード選択部、前記平面内位置変更モード選択部、及び、前記垂直方向位置変更モード選択部のそれぞれと、前記第1部分、前記第2部分、及び前記第3部分のそれぞれと、を対応付ける設定部と、を備える、ことを特徴とする。 Further, a third aspect of the joystick system according to the present invention is a joystick system for instructing both the position and posture of a robot, the joystick system including a first part, a second part, and a third part. a sensor provided on the stick; and a posture change mode selection unit provided on the stick and configured to select a posture change mode for instructing a change in the posture of the robot when contacted by a user. , an in-plane position change mode selection that is provided on the stick and selects an in-plane position change mode for instructing a change in the position of the robot on a predetermined plane when contacted by a user; and a vertical position change mode provided on the stick and for instructing a change in the position of the robot in a direction perpendicular to the predetermined plane when contacted by a user. a vertical position change mode selection unit, each of the posture change mode selection unit, the in-plane position change mode selection unit, and the vertical position change mode selection unit, the first part, the second part, and a setting unit that associates each of the third portion with the third portion.
この発明によれば、姿勢変更モード選択部、平面内位置変更モード選択部、及び、垂直方向位置変更モード選択部のそれぞれと、第1部分、第2部分、及び第3部分のそれぞれと、を対応付ける設定部を備える。これにより、設定部によって、上述の各モード選択部の位置を、それぞれ第1部分、第2部分、及び第3部分のいずれかに配置するかを選択することができる。つまり、設定部を設けることにより、スティックの形状やロボットの形状に応じ、各選択部の配置を改善することができる。よって、スティックを用いた上述の各モードの選択を、よりユーザの要望に合わせやすくすることができる。よって、よりジョイスティックシステムの利便性を向上することができる。 According to the present invention, each of the posture change mode selection section, the in-plane position change mode selection section, and the vertical position change mode selection section, and each of the first section, the second section, and the third section. A setting section for making the correspondence is provided. Thereby, it is possible to select, by the setting section, whether each of the mode selection sections described above is to be placed in one of the first section, the second section, and the third section. That is, by providing the setting section, the arrangement of each selection section can be improved depending on the shape of the stick and the shape of the robot. Therefore, selection of each of the above-mentioned modes using the stick can be made easier to match the user's wishes. Therefore, the convenience of the joystick system can be further improved.
本発明によれば、操作性が高いジョイスティックシステムを提供することができる。 According to the present invention, a joystick system with high operability can be provided.
(第1実施形態)
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るジョイスティックシステム100を説明する。
本実施形態に係るジョイスティックシステム100は、例えば、ロボットRを遠隔操作するために用いられる。
ロボットRは、例えば、六軸の垂直多関節ロボットである。すなわち、アームを備え、前記アームの先端を、三次元の直交座標系における3軸方向の方向へ移動させたり、前記3軸のそれぞれを回転中心として回転させたりすることができるものである。本実施形態において、ロボットRのアームの先端には、アタッチメントAが取付けられる。
(First embodiment)
Hereinafter, a
The
The robot R is, for example, a six-axis vertically articulated robot. That is, it is equipped with an arm, and the tip of the arm can be moved in the directions of three axes in a three-dimensional orthogonal coordinate system, or can be rotated about each of the three axes as a rotation center. In this embodiment, an attachment A is attached to the tip of the arm of the robot R.
アタッチメントAは、例えば、対象物Oに直接触れる部位である。アタッチメントAは、ロボットRのアームによって対象物Oの付近まで移動する。アタッチメントAは、所定平面と垂直な方向に沿って移動する。第1実施形態において、所定平面とは、ロボットRのアームの先端を原点とした相対座標における、アームの先端の軸方向に直交する平面をいう。つまり、アタッチメントAは、アームの先端の軸方向に沿って移動する。具体的には、アタッチメントAは、例えば、一方の端部がロボットRに取り付けられ、他方の端部が伸縮するように移動する。つまり、本実施形態において、アタッチメントAは、1軸方向に移動が可能である。これにより、アタッチメントAは、対象物Oに接近及び接触する。 Attachment A is, for example, a part that directly touches object O. Attachment A is moved to the vicinity of object O by the arm of robot R. Attachment A moves along a direction perpendicular to the predetermined plane. In the first embodiment, the predetermined plane refers to a plane perpendicular to the axial direction of the tip of the arm in relative coordinates with the tip of the arm of the robot R as the origin. That is, the attachment A moves along the axial direction of the tip of the arm. Specifically, the attachment A has one end attached to the robot R, and the other end moves so as to expand and contract. That is, in this embodiment, the attachment A is movable in one axis direction. As a result, the attachment A approaches and comes into contact with the object O.
(ジョイスティックシステム100について)
本実施形態に係るジョイスティックシステム100は、例えば、ロボットRの姿勢の変更を指示するために用いられる。ここで、アタッチメントAの姿勢とは、三次元の直交座標系の各軸を回転中心とした、アタッチメントAの回転角をいう。ジョイスティックシステム100は、ロボットRの所定平面における位置の変更を指示するために用いられてもよい。ジョイスティックシステム100は、ロボットRの所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するために用いられてもよい。ジョイスティックシステム100は、アタッチメントAの姿勢の変更、アタッチメントAの位置の変更、及びアタッチメントAを所定平面と垂直な方向に沿って移動させる指示をするために用いられてもよい。
(About joystick system 100)
The
(ジョイスティックシステム100の制御モードについて)
ジョイスティックシステム100は、ロボットRを操作するための制御モードとして、姿勢変更モードと、平面内位置変更モードと、垂直方向位置変更モードと、位置姿勢変更モードと、を備える。ジョイスティックシステム100において、上述のいずれかの制御モードが選択されている間は、例えば、その他の制御モードは機能しないように制御される。ジョイスティックシステム100において、上述のいずれかの制御モードが選択されている間、その他の制御モードが同時に機能するように制御しても良い。
(About the control mode of the joystick system 100)
The
姿勢変更モードは、ロボットRの姿勢の変更を指示するための制御モードである。具体的には、姿勢変更モードは、アタッチメントAの姿勢の変更を指示するモードである。
平面内位置変更モードは、ロボットRの位置であって所定平面における位置の変更を指示するための制御モードである。具体的には、平面内位置変更モードは、アタッチメントAの、所定平面における位置の変更を指示するモードである。
The posture change mode is a control mode for instructing a change in the posture of the robot R. Specifically, the posture change mode is a mode for instructing a change in the posture of attachment A.
The in-plane position change mode is a control mode for instructing a change in the position of the robot R on a predetermined plane. Specifically, the in-plane position change mode is a mode that instructs to change the position of the attachment A on a predetermined plane.
垂直方向位置変更モードは、ロボットRの位置であって所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するための制御モードである。具体的には、垂直方向位置変更モードは、アタッチメントAの、所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するモードである。
位置姿勢変更モードは、ロボットRの位置及び姿勢の両方の変更を指示するための制御モードである。具体的には、位置姿勢モードは、アタッチメントAの位置及び姿勢の両方の変更を指示するモードである。
ジョイスティックシステム100は、上述の各制御モードを、以下の構成によって適宜選択して作動させることで、ロボットRを操作する。
The vertical position change mode is a control mode for instructing a change in the position of the robot R in a direction perpendicular to a predetermined plane. Specifically, the vertical position change mode is a mode that instructs to change the position of the attachment A in a direction perpendicular to a predetermined plane.
The position and orientation change mode is a control mode for instructing changes in both the position and orientation of the robot R. Specifically, the position and orientation mode is a mode that instructs to change both the position and orientation of the attachment A.
The
(ジョイスティックシステム100の構成部品について)
ジョイスティックシステム100は、図1、図2及び図3に示すように、制御部Cと、センサ10と、スティック20と、ダイヤル盤30と、を備える。ジョイスティックシステム100は、図4に示すように、ユーザUがスティック20を手で握った状態で使用する。
(About the components of the joystick system 100)
The
制御部Cは、ジョイスティックシステム100を制御する。制御部Cは、ユーザUによるスティック20又はダイヤル盤30への入力を適宜処理することで、ジョイスティックシステム100を制御する。制御部Cは、例えば、スティック20及びダイヤル盤30から離れた位置に配置されてもよいし、スティック20及びダイヤル盤30の内部に内蔵されていてもよい。
The control unit C controls the
制御部Cは、例えば、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサとメモリとを備え、予め構成された制御プログラムを実行することで、ジョイスティックシステム100を制御する。また、制御部Cは、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
The control unit C includes, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory connected via a bus, and controls the
センサ10は、スティック20の一端側に設けられる。センサ10は、ユーザUがスティック20へ加えた力を検出する。センサ10は、例えば、公知の力覚センサである。センサ10は、公知のポテンショメータであってもよい。図3に示すように、検出点10aを含む。検出点10aは、ユーザUがスティック20へ加えた力を検出する際の基準となる点である。センサ10は、例えば、検出点10aにおいて、水平力FLと、垂直力FVと、モーメントFMと、を検出する。
The
図3に示すように、水平力FLは、スティック20に対し、第1軸直方向X及び第2軸直方向Yを含む平面において、いずれかの方向から入力される並進力である。垂直力FVは、スティック20の軸方向Zから入力される並進力である。モーメントFMは、センサ10まわりの力のモーメントである。モーメントFMは、スティック20の軸方向Zにおいてセンサ10から離れた箇所に水平力FLを付加することで発生する。
As shown in FIG. 3, the horizontal force FL is a translational force that is input to the
スティック20は、ユーザUがロボットRを操作するために使用する棒状の部材である。図1及び図3に示すように、スティック20は、姿勢変更モード選択部21と、平面内位置変更モード選択部22と、垂直方向位置変更モード選択部23と、突部25と、位置姿勢変更モード選択部24と、ボタン26と、を備える。
The
姿勢変更モード選択部21、平面内位置変更モード選択部22、垂直方向位置変更モード選択部23、及び、位置姿勢変更モード選択部24のそれぞれは、タッチセンサを含む。制御部Cは、ユーザUが前記タッチセンサに触れたことを検知することで、上述の各制御モードを選択する。
Each of the posture change
(姿勢変更モード選択部21について)
姿勢変更モード選択部21は、ユーザUがアタッチメントAの姿勢の変更を指示する際に使用する。制御部Cは、ユーザUが姿勢変更モード選択部21に接触した場合に、姿勢変更モードを選択する。これにより、アタッチメントAの姿勢の変更が可能となる。
ユーザUは、アタッチメントAの姿勢を変更する際、姿勢変更モード選択部21を握った状態で、スティック20を軸方向Zに直交する方向に押す、又は引くようにして、並進力を加える。この時に生じる水平力FLにより、モーメントFMを発生させる。この時、センサ10は、水平力FLが付加された方向と、水平力FLによって発生するモーメントFMの大きさと、を検知する。
(About posture change mode selection section 21)
The posture change
When changing the attitude of the attachment A, the user U applies a translational force by pushing or pulling the
水平力FLが付加された方向は、例えば、ロボットRのアームによるアタッチメントAの回転方向に反映される。例えば、ロボットRは、ユーザUから見て、水平力FLが付加された方向と同じ方向に、アタッチメントAの先端を回転中心として移動させるように、アタッチメントAを回転させる。例えば、モーメントFMが第1軸直方向Xに向かって発生した場合、ロボットRは、アタッチメントAの先端を回転中心とし、ユーザUから見て第1軸直方向Xに向かって円弧を描くように、アタッチメントAを回転させる。モーメントFMが第2軸直方向Y又はその他の方向に向かって発生した場合、ロボットRは、アタッチメントAの先端を回転中心とし、ユーザUから見て第2軸直方向Y又はその他の方向に向かって円弧を描くように、アタッチメントAを回転させてもよい。 The direction in which the horizontal force FL is applied is reflected, for example, in the direction in which the attachment A is rotated by the arm of the robot R. For example, the robot R rotates the attachment A so that the tip of the attachment A moves in the same direction as the direction in which the horizontal force FL is applied, as seen from the user U, with the tip of the attachment A as the center of rotation. For example, when the moment FM is generated in the direction X perpendicular to the first axis, the robot R rotates around the tip of the attachment A and draws an arc in the direction X perpendicular to the first axis as viewed from the user U. , rotate attachment A. When the moment FM is generated in the direction Y perpendicular to the second axis or in another direction, the robot R rotates in the direction Y perpendicular to the second axis or in another direction as viewed from the user U, with the tip of the attachment A as the center of rotation. Attachment A may be rotated so as to draw a circular arc.
モーメントFMの大きさは、例えば、アタッチメントAの回転速度に反映される。例えば、ロボットRは、モーメントFMの大きさが比較的小さい場合に、アタッチメントAの回転速度を遅くする。ロボットRは、モーメントFMの大きさが比較的大きい場合に、アタッチメントAの回転速度を速くしてもよい。回転速度を変更する際のモーメントFMの大きさの閾値は、例えば、ユーザUがスティック20を操作する力に合わせて適宜変更可能であってもよい。
The magnitude of moment FM is reflected in the rotational speed of attachment A, for example. For example, the robot R slows down the rotational speed of the attachment A when the magnitude of the moment FM is relatively small. The robot R may increase the rotational speed of the attachment A when the magnitude of the moment FM is relatively large. The threshold value of the magnitude of the moment FM when changing the rotational speed may be changeable as appropriate, for example, according to the force with which the user U operates the
図1に示すように、姿勢変更モード選択部21は、スティック20の他端側に設けられる。このことで、姿勢変更モード選択部21とセンサ10との間の距離を大きくする。すると、姿勢変更モード選択部21に力を付加した際により大きなモーメントFMが発生する。これにより、センサ10が、よりモーメントFMを検知しやすくすることに寄与する。
As shown in FIG. 1, the posture change
(平面内位置変更モード選択部22について)
平面内位置変更モード選択部22は、ユーザUがロボットRの位置であって所定平面における位置の変更を指示する際に使用する。制御部Cは、ユーザUが平面内位置変更モード選択部22に接触した場合に、平面内位置変更モードを選択する。これにより、アタッチメントAの所定平面における位置の変更が可能となる。
ユーザUは、アタッチメントAの位置を変更する際、平面内位置変更モード選択部22を握った状態で、スティック20を軸方向Zに直交する方向に押す、又は引くようにして、並進力を加える。これにより、水平力FLを発生させる。この時、センサ10は、水平力FLが付加された方向と、水平力FLの大きさと、を検知する。
(About the in-plane position change mode selection section 22)
The in-plane position change
When changing the position of the attachment A, the user U applies a translational force by pushing or pulling the
水平力FLが付加された方向は、例えば、ロボットRのアームによるアタッチメントAの移動方向に反映される。例えば、ロボットRは、ユーザUから見て、水平力FLが付加された方向と同じ方向に、アタッチメントAを移動させる。例えば、水平力FLが第1軸直方向Xに向かって付加された場合、ロボットRは、アタッチメントAをユーザUから見て第1軸直方向Xに向かって移動させる。水平力FLが第2軸直方向Y又はその他の方向に向かって付加された場合、ロボットRは、アタッチメントAをユーザUから見て第2軸直方向Y又はその他の方向に向かって移動させてもよい。 The direction in which the horizontal force FL is applied is reflected, for example, in the direction in which the attachment A is moved by the arm of the robot R. For example, the robot R moves the attachment A in the same direction as the direction in which the horizontal force FL is applied, as viewed from the user U. For example, when the horizontal force FL is applied in the direction X perpendicular to the first axis, the robot R moves the attachment A in the direction X perpendicular to the first axis as viewed from the user U. When the horizontal force FL is applied in the direction Y perpendicular to the second axis or in another direction, the robot R moves the attachment A in the direction Y perpendicular to the second axis or in another direction as viewed from the user U. Good too.
水平力FLの大きさは、例えば、アタッチメントAの移動速度に反映される。例えば、ロボットRは、水平力FLの大きさが比較的小さい場合に、アタッチメントAの移動速度を遅くする。ロボットRは、水平力FLの大きさが比較的大きい場合に、アタッチメントAの移動速度を速くしてもよい。移動速度を変更させる際の水平力FLの大きさの閾値は、例えば、ユーザUがスティック20を操作する力に合わせて適宜変更可能であってもよい。
The magnitude of the horizontal force FL is reflected in the moving speed of the attachment A, for example. For example, the robot R slows down the movement speed of the attachment A when the magnitude of the horizontal force FL is relatively small. The robot R may increase the movement speed of the attachment A when the horizontal force FL is relatively large. The threshold value of the magnitude of the horizontal force FL when changing the moving speed may be changeable as appropriate, for example, according to the force with which the user U operates the
図1に示すように、平面内位置変更モード選択部22は、スティック20の一端側に設けられる。これにより、水平力FLによってモーメントFMを発生させにくくすることで、センサ10に水平力FLを伝達しやすくする。
平面内位置変更モード選択部22は、第1平面内位置変更モード選択部22aと、第2平面内位置変更モード選択部22bと、を含む。
As shown in FIG. 1, the in-plane position change
The in-plane position change
第1平面内位置変更モード選択部22a、及び、第2平面内位置変更モード選択部22bは、センサ10の側から、第1平面内位置変更モード選択部22a、第2平面内位置変更モード選択部22b、の順に配置される。
これにより、第1平面内位置変更モード選択部22aは、第2平面内位置変更モード選択部22bよりも、軸方向Zにおいてセンサ10に近い位置に配置される。このことで、第1平面内位置変更モード選択部22aは、センサ10に水平力FLを伝達しやすくすることが好ましい。
The first in-plane position change
Thereby, the first in-plane position change
また、第2平面内位置変更モード選択部22bは、第1平面内位置変更モード選択部22aよりも姿勢変更モードに近い側に配置される。このことで、第2平面内位置変更モード選択部22bと、スティック20において、第2平面内位置変更モード選択部22bより他端側に位置する部位との間において、ユーザUの手の移動をスムーズにしやすくすることが好ましい。
Further, the second in-plane position change
図1及び図3に示すように、第1平面内位置変更モード選択部22aは、スティック20の長手方向に沿って見て、第2平面内位置変更モード選択部22bより大きい。これにより、第1平面内位置変更モード選択部22aは、第2平面内位置変更モード選択部22bよりもユーザUの手によって掴みやすくする。このことで、第1平面内位置変更モード選択部22aは、ユーザUによって水平力FLを加えやすくすることが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 3, the first in-plane position change
(垂直方向位置変更モード選択部23について)
垂直方向位置変更モード選択部23は、ユーザUがロボットRの位置であって所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示する際に使用する。制御部Cは、ユーザUが垂直方向位置変更モード選択部23に接触した場合に、垂直方向位置変更モードを選択する。これにより、アタッチメントAの所定平面と垂直な方向における位置の変更が可能となる。
(About the vertical position change mode selection section 23)
The vertical position change
ユーザUは、アタッチメントAの位置を変更する際、垂直方向位置変更モード選択部23を握った状態で、スティック20を軸方向Zの一端側又は他端側に押す、又は引くようにして、並進力を加える。これにより、垂直力FVを発生させる。この時、センサ10は、垂直力FVが付加された方向と、垂直力FVの大きさと、を検知する。
When changing the position of the attachment A, the user U pushes or pulls the
垂直力FVが付加された方向は、例えば、ロボットRのアームによるアタッチメントAの移動方向に反映される。例えば、ロボットRは、ユーザUから見て、垂直力FVが付加された方向と同じ方向に、アタッチメントAを移動させる。例えば、垂直力FVがスティック20の一端側に付加された場合、アタッチメントAをユーザUから見てスティック20の一端側に移動させる。垂直力FVがスティック20の他端側に付加された場合、アタッチメントAをユーザUから見てスティック20の他端側に移動させてもよい。
The direction in which the vertical force FV is applied is reflected, for example, in the direction in which the attachment A is moved by the arm of the robot R. For example, the robot R moves the attachment A in the same direction as the direction in which the vertical force FV is applied, as viewed from the user U. For example, when the vertical force FV is applied to one end of the
垂直力FVの大きさは、例えば、アタッチメントAの移動速度に反映される。例えば、ロボットRは、垂直力FVの大きさが比較的小さい場合に、アタッチメントAの移動速度を遅くする。ロボットRは、垂直力FVの大きさが比較的大きい場合に、アタッチメントAの移動速度を速くしてもよい。移動速度を変更させる際の垂直力FVの大きさの閾値は、例えば、ユーザUがスティック20を操作する力に合わせて適宜変更可能であってもよい。
The magnitude of the vertical force FV is reflected in the moving speed of the attachment A, for example. For example, the robot R slows down the movement speed of the attachment A when the magnitude of the vertical force FV is relatively small. The robot R may increase the movement speed of the attachment A when the magnitude of the vertical force FV is relatively large. The threshold value of the magnitude of the vertical force FV when changing the moving speed may be changeable as appropriate, for example, according to the force with which the user U operates the
垂直方向位置変更モード選択部23は、図1及び図3に示すように、スティック20の部分であって姿勢変更モード選択部21と平面内位置変更モード選択部22との間の部分に設けられる。これにより、スティック20における姿勢変更モード選択部21及び平面内位置変更モード選択部22の好適な配置を保つことが好ましい。
As shown in FIGS. 1 and 3, the vertical position change
ここで、姿勢変更モード選択部21又は平面内位置変更モード選択部22に並進力を付加する際、ユーザUは、スティック20のいずれかの方向からのみ手を触れるようにすればよい。これに対し、垂直方向位置変更モード選択部23に並進力を付加する際、ユーザUは、手全体で垂直方向位置変更モード選択部23を握り込む必要がある。上述の位置に垂直方向位置変更モード選択部23を配置することで、ユーザUが、手の指の全体で垂直方向位置変更モード選択部23を握りやすくすることが好ましい。
Here, when applying a translational force to the posture change
(位置姿勢変更モード選択部24について)
位置姿勢変更モード選択部24は、ユーザUがロボットRの位置及び姿勢の両方の変更を指示する際に使用する。制御部Cは、ユーザUが位置姿勢変更モード選択部24に接触した場合に、位置姿勢変更モードを選択する。これにより、アタッチメントAの位置及び姿勢の両方の変更が可能となる。
(About the position/posture change mode selection section 24)
The position and orientation change
ユーザUは、アタッチメントAの姿勢を変更する際、位置姿勢変更モード選択部24を握った状態で、スティック20を軸方向Zに直交する方向に押す、又は引くようにして、並進力を加える。この時に生じる水平力FLにより、モーメントFMを発生させる。この時、センサ10は、水平力FLが付加された方向と、水平力FLによって発生するモーメントFMの大きさと、を検知する。
When changing the attitude of the attachment A, the user U applies a translational force by pushing or pulling the
水平力FLが付加された方向は、例えば、ロボットRのアームによるアタッチメントAの回転方向に反映される。例えば、ロボットRは、ユーザUから見て、水平力FLが付加された方向と同じ方向に、アタッチメントAの先端を回転中心として移動させるように、アタッチメントAを回転させる。例えば、モーメントFMが第1軸直方向Xに向かって発生した場合、ロボットRは、アタッチメントAの先端を回転中心とし、ユーザUから見て第1軸直方向Xに向かって円弧を描くように、アタッチメントAを回転させる。モーメントFMが第2軸直方向Y又はその他の方向に向かって発生した場合、ロボットRは、アタッチメントAの先端を回転中心とし、ユーザUから見て第2軸直方向Y又はその他の方向に向かって円弧を描くように、アタッチメントAを回転させてもよい。 The direction in which the horizontal force FL is applied is reflected, for example, in the direction in which the attachment A is rotated by the arm of the robot R. For example, the robot R rotates the attachment A so that the tip of the attachment A moves in the same direction as the direction in which the horizontal force FL is applied, as seen from the user U, with the tip of the attachment A as the center of rotation. For example, when the moment FM is generated in the direction X perpendicular to the first axis, the robot R rotates around the tip of the attachment A and draws an arc in the direction X perpendicular to the first axis as viewed from the user U. , rotate attachment A. When the moment FM is generated in the direction Y perpendicular to the second axis or in another direction, the robot R rotates in the direction Y perpendicular to the second axis or in another direction as viewed from the user U, with the tip of the attachment A as the center of rotation. Attachment A may be rotated so as to draw a circular arc.
モーメントFMの大きさは、例えば、アタッチメントAの回転速度に反映される。例えば、ロボットRは、モーメントFMの大きさが比較的小さい場合に、アタッチメントAの回転速度を遅くする。ロボットRは、モーメントFMの大きさが比較的大きい場合に、アタッチメントAの回転速度を速くしてもよい。回転速度を変更する際のモーメントFMの大きさの閾値は、例えば、ユーザUがスティック20を操作する力に合わせて適宜変更可能であってもよい。
The magnitude of moment FM is reflected in the rotational speed of attachment A, for example. For example, the robot R slows down the rotational speed of the attachment A when the magnitude of the moment FM is relatively small. The robot R may increase the rotational speed of the attachment A when the magnitude of the moment FM is relatively large. The threshold value of the magnitude of the moment FM when changing the rotational speed may be changeable as appropriate, for example, according to the force with which the user U operates the
ユーザUは、アタッチメントAの位置を変更する際、位置姿勢変更モード選択部24を握った状態で、スティック20を軸方向Zに直交する方向に押す、又は引くようにして、並進力を加える。これにより、水平力FLを発生させる。この時、センサ10は、水平力FLが付加された方向と、水平力FLの大きさと、を検知する。
When changing the position of the attachment A, the user U applies a translational force by pushing or pulling the
水平力FLが付加された方向は、例えば、ロボットRのアームによるアタッチメントAの移動方向に反映される。例えば、ロボットRは、ユーザUから見て、水平力FLが付加された方向と同じ方向に、アタッチメントAを移動させる。例えば、水平力FLが第1軸直方向Xに向かって付加された場合、ロボットRは、アタッチメントAをユーザUから見て第1軸直方向Xに向かって移動させる。水平力FLが第2軸直方向Y又はその他の方向に向かって付加された場合、ロボットRは、アタッチメントAをユーザUから見て第2軸直方向Y又はその他の方向に向かって移動させてもよい。 The direction in which the horizontal force FL is applied is reflected, for example, in the direction in which the attachment A is moved by the arm of the robot R. For example, the robot R moves the attachment A in the same direction as the direction in which the horizontal force FL is applied, as viewed from the user U. For example, when the horizontal force FL is applied in the direction X perpendicular to the first axis, the robot R moves the attachment A in the direction X perpendicular to the first axis as viewed from the user U. When the horizontal force FL is applied in the direction Y perpendicular to the second axis or in another direction, the robot R moves the attachment A in the direction Y perpendicular to the second axis or in another direction as viewed from the user U. Good too.
水平力FLの大きさは、例えば、アタッチメントAの移動速度に反映される。例えば、ロボットRは、水平力FLの大きさが比較的小さい場合に、アタッチメントAの移動速度を遅くする。ロボットRは、水平力FLの大きさが比較的大きい場合に、アタッチメントAの移動速度を速くしてもよい。移動速度を変更させる際の水平力FLの大きさの閾値は、例えば、ユーザUがスティック20を操作する力に合わせて適宜変更可能であってもよい。
The magnitude of the horizontal force FL is reflected in the moving speed of the attachment A, for example. For example, the robot R slows down the movement speed of the attachment A when the magnitude of the horizontal force FL is relatively small. The robot R may increase the movement speed of the attachment A when the horizontal force FL is relatively large. The threshold value of the magnitude of the horizontal force FL when changing the moving speed may be changeable as appropriate, for example, according to the force with which the user U operates the
位置姿勢変更モード選択部24は、スティック20の部分であって姿勢変更モード選択部21と垂直方向位置変更モード選択部23との間の部分に設けられる。
つまり、位置姿勢変更モード選択部24は、垂直方向位置変更モード選択部23よりも、スティック20の他端側に位置する。これにより、位置姿勢変更モード選択部24とセンサ10と間の距離を、位置姿勢変更モード選択部24に力を加えた時、センサ10まわりの力のモーメントFMを発生させるために十分な距離とする。
The position/posture change
That is, the position/orientation change
また、位置姿勢変更モード選択部24は、スティック20における、姿勢変更モード選択部21よりもセンサ10に近い部位に位置する。これにより、位置姿勢変更モード選択部24に水平力FLを加えたとき、センサ10に対して、水平力FLを伝達させやすくする。
このように、位置姿勢変更モード選択部24が上述の部位に位置することで、位置姿勢変更モード選択部24のみによって、アタッチメントAの姿勢の変更及び位置の変更をすることができるようにする。
Further, the position/posture change
By locating the position/posture change
位置姿勢変更モード選択部24は、アタッチメントAの姿勢及び位置の変更の際に精度を必要としない場合において好適に用いられる。具体的には、例えば、対象物Oに対して詳細な位置合わせをする前に、単に対象物OにアタッチメントAを接近させようとした場合において、手軽にロボットRを移動させる際に好適に用いられる。
The position/attitude change
(突部25について)
突部25は、スティック20における、スティック20の軸直方向に突出した部位である。図1及び図3に示すように、突部25は、第1突部25aと、第2突部25bと、第3突部25cと、第4突部25dと、を含む。
第1突部25aは、スティック20における垂直方向位置変更モード選択部23の一端側に設けられる。具体的には、第1突部25aは、第2平面内位置変更モード選択部22bと垂直方向位置変更モード選択部23との間に設けられる。
(About the protrusion 25)
The
The
第2突部25bは、スティック20における垂直方向位置変更モード選択部23の他端側に設けられる。具体的には、第2突部25bは、垂直方向位置変更モード選択部23と位置姿勢変更モード選択部24との間に設けられる。
第3突部25cは、スティック20における位置姿勢変更モード選択部24の他端側に設けられる。具体的には、第3突部25cは、位置姿勢変更モード選択部24と姿勢変更モード選択部21との間に設けられる。
第4突部25dは、スティック20における姿勢変更モード選択部21の他端側に設けられる。
The
The
The
ユーザUは、垂直方向位置変更モード選択部23を操作する際、指を第1突部25a又は第2突部25bに引っ掛けるようにすることが好ましい。すると、ユーザUは、スティック20に対して垂直力FVを付加しやすくなる。これにより、ユーザUにとって、より垂直方向位置変更モード選択部23によるロボットRの操作をしやすくすることが好ましい。
When the user U operates the vertical position change
ユーザUは、位置姿勢変更モード選択部24を操作する際、指を第2突部25b及び第3突部25cに引っ掛けるようにすることが好ましい。
ユーザUは、姿勢変更モード選択部21を操作する際、指を第3突部25c及び第4突部25dに引っ掛けるようにすることが好ましい。あるいは、ユーザUは、姿勢変更モード選択部21を操作する際、指の一部のみを姿勢変更モード選択部21に接触させ、第4突部25dを手全体で掴むようにして操作してもよい。
ユーザUが、上述のようにしてスティック20を握ることで、スティック20によるロボットRの操作を行いやすくすることが好ましい。なお、上記に限らず、ユーザUは、手の大きさに合わせ、スティック20を操作する際に指を引っ掛ける突部25を適宜選択してもよい。
When the user U operates the position/posture change
When the user U operates the posture change
It is preferable that the user U easily operate the robot R using the
(ボタン26について)
ボタン26は、図1及び図3に示すように、スティック20の他端部に設けられる。ジョイスティックシステム100は、ボタン26が押下されているか否かに応じ、ロボットRの位置及び姿勢それぞれを、スティック20の操作により、変更させる量を異ならせる。これにより、ユーザUによるロボットRの操作の利便性を向上する。例えば、より対象物Oに対して迅速にロボットRのアタッチメントAを接近させたり、対象物Oに対するアタッチメントAの詳細な位置合わせをしやすくしたりする。
(About button 26)
The
具体的には、例えば、ユーザUが、上述の各制御モードによってロボットRの位置の変更を指示する際に、ボタン26を押下する。ジョイスティックシステム100は、ボタン26の押下に基づき、ロボットRの移動速度を速くする。ジョイスティックシステム100は、ボタン26の押下に基づき、ロボットRの移動速度を遅くしてもよい。
Specifically, for example, the user U presses the
また、ユーザUは、上述の各制御モードによってロボットRの姿勢の変更を指示する際に、ボタン26を押下してもよい。ジョイスティックシステム100は、ボタン26の押下に基づき、ロボットRの回転速度を速くしてもよい。ジョイスティックシステム100は、ボタン26の押下に基づき、ロボットRの回転速度を遅くしてもよい。
Further, the user U may press the
(ダイヤル盤30について)
ダイヤル盤30は、アタッチメントAの位置であって所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するために用いられる。ダイヤル盤30は、例えば、図1に示すように円盤状の部材である。ダイヤル盤30は、外周縁に沿って、ユーザUが指を引っ掛けるための凹凸を備えていることが好ましい。
(About dial board 30)
The
ダイヤル盤30は、軸方向Zに直交するいずれかの方向に延びる軸を回転軸として回転可能である。アタッチメントAは、例えば、ユーザUがダイヤル盤30を一方の方向へ回転させたとき、アタッチメントAの先端を対象物Oに接近させる。アタッチメントAは、ユーザUがダイヤル盤30を他方の方向へ回転させたとき、アタッチメントAの先端を対象物Oから遠ざからせてもよい。
The
ダイヤル盤30は、垂直方向位置変更モード選択部23の近傍に設けられる。これにより、ユーザUが1本の指のみでダイヤル盤30を操作できるようにすることが好ましい。ここで、ユーザUは、スティック20を握る時、まず手のひらをスティック20に当てる。そして、親指以外の4本の指を曲げて、スティック20を包むようにして握る。ダイヤル盤30は、例えば、上述のようにユーザUがスティック20を握った状態のまま、ユーザUの手の親指が届く位置に設けられることが好ましい。
The
ダイヤル盤30は、回転軸方向(厚さ方向)の側面がスティック20に面するように配置される。ダイヤル盤30は、例えば、少なくともスティック20からダイヤル盤30の回転軸の方向に80mm以下の距離にあることが好ましく、50mm以下の距離にあることがより好ましい。また、ダイヤル盤30の径方向の側面、すなわちユーザUがダイヤル盤30を操作する際に親指を掛ける面は、例えば、第1軸直方向Xから見て、スティック20の側面と重なるように配置されることが好ましい。このような配置とすることで、例えば、図4に示すように、ユーザUが親指のみによってダイヤル盤30を操作し、その他の指で同時にスティック20を操作できるようにすることが好ましい。
The
図4において、ダイヤル盤30は、ユーザUから見てスティック20の左側に配置されている。このため、ユーザUは右手でスティック20を握っている。これに限らず、ダイヤル盤30は、左手で操作できるようにユーザUから見てスティック20の右側に配置されてもよい。ダイヤル盤30は、いずれの手でも操作できるように、位置の変更が可能であってもよい。又は、ダイヤル盤30は、スティック20の両脇にそれぞれ設けられてもよい。
In FIG. 4, the
以上説明したように、本実施形態に係るジョイスティックシステム100によれば、センサ10は、スティック20の一端側に設けられる。姿勢変更モード選択部21は、スティック20の他端側に設けられる。これにより、ユーザUが姿勢変更モード選択部21に接触した状態でスティック20に加えた力は、センサ10まわりの力のモーメントとしてセンサ10に伝達される。したがって、センサ10は、この力のモーメントを検知して、ロボットRの姿勢の変更の指示として処理することができる。よって、例えば、ロボットRの姿勢を傾けたい時、ユーザUは、スティック20を傾けるように力を加えることで、ロボットRの姿勢の変更を指示することができる。
As described above, according to the
センサ10及び姿勢変更モード選択部21が、それぞれスティック20の両端に設けられていることで、センサ10と姿勢変更モード選択部21との間に十分な距離を設けることができる。よって、センサ10まわりの力のモーメントを、より少ない力で効率的に発生させることできる。よって、より軽い力でジョイスティックシステム100を操作することができる。
Since the
また、平面内位置変更モード選択部22は、スティック20の一端側に設けられる。つまり、平面内位置変更モード選択部22は、スティック20において、姿勢変更モード選択部21よりもセンサ10の近くに配置される。これにより、ユーザUが平面内位置変更モード選択部22に接触した状態でスティック20に加えた力は、水平力としてセンサ10に伝達される。したがって、センサ10は、この水平力を検知して、ロボットRの位置の変更の指示として処理することができる。よって、例えば、ロボットRの位置を並進方向に移動させたい時、ユーザUは、スティック20を並進方向に押すように力を加えることで、ロボットRの位置の変更を指示することができる。
Further, the in-plane position change
また、平面内位置変更モード選択部22は、センサ10の側から、第1平面内位置変更モード選択部22a、第2平面内位置変更モード選択部22b、の順に配置される。つまり、第2平面内位置変更モード選択部22bと姿勢変更モード選択部21との距離は、第1平面内位置変更モード選択部22aと姿勢変更モード選択部21との距離よりも短い。これにより、ユーザUは、第2平面内位置変更モード選択部22bと、姿勢変更モード選択部21との間において、手の移動をスムーズに行うことができる。よって、ロボットRの位置の変更を第2平面内位置変更モード選択部22bによって行う場合、第1平面内位置変更モード選択部22aを用いる場合と比較して、ロボットRの姿勢の変更及び位置の変更の切り替えをより効率的に行うことができる。
Further, the in-plane position change
第1平面内位置変更モード選択部22aは、スティック20の長手方向に沿って見て、第2平面内位置変更モード選択部22bより大きい。これにより、第1平面内位置変更モード選択部22aは、第2平面内位置変更モード選択部22bよりも、ユーザUによって水平力を加えやすくすることができる。
The first in-plane position change
ところで、センサ10に水平力を伝達するためには、力を加えた部位とセンサ10との間の距離を短くすることで、水平力によるモーメントを生じにくくすることが好ましい。ここで、第1平面内位置変更モード選択部22aとセンサ10との距離は、第2平面内位置変更モード選択部22bとセンサ10との距離よりも短い。したがって、第1平面内位置変更モード選択部22aからスティック20に力を加えた場合は、第2平面内位置変更モード選択部22bからスティック20に力を加えた場合と比較して、より小さい力で効率的に水平力をセンサ10に伝達することができる。よって、例えば、ユーザUの力が比較的小さい場合であっても、ロボットRの位置の変更を容易に行うことができる。
By the way, in order to transmit the horizontal force to the
ここで、姿勢変更モード選択部21は、力のモーメントを効率的にセンサ10に伝達するために、センサ10から遠い位置にあることが好ましい。平面内位置変更モード選択部22は、水平力をセンサ10に伝達するために、センサ10から近い位置にあることが好ましい。また、垂直方向位置変更モード選択部23は、スティック20の軸方向に力を加えやすくするために、ユーザUが手の指全体で握れる位置に配置されることが好ましい。
Here, it is preferable that the attitude change
垂直方向位置変更モード選択部23は、スティック20の部分であって姿勢変更モード選択部21と平面内位置変更モード選択部22との間の部分に設けられる。よって、上述の好適な配置を保ちつつ、スティック20に垂直方向位置変更モード選択部23を配置することができる。また、垂直方向位置変更モード選択部23がスティック20のいずれかの端部に位置していると、ユーザUが垂直方向位置変更モード選択部23を握った時、ユーザUが手の指全体で垂直方向位置変更モード選択部23を握ることができない。結果として、いずれかの指がスティック20から外れることがある。上述の位置(スティック20の端部ではない位置)に垂直方向位置変更モード選択部23を配置することで、ユーザUは、手の指の全体で垂直方向位置変更モード選択部23を握りやすくすることができる。よって、垂直方向位置変更モード選択部23によるロボットRの操作をしやすくすることができる。
The vertical position change
また、垂直方向位置変更モード選択部23の一端側、及び、垂直方向位置変更モード選択部23の他端側、のそれぞれには、突部25が設けられる。これにより、垂直方向位置変更モード選択部23を操作する際、ユーザUの指を、突部25に引っ掛けることができる。よって、より垂直方向位置変更モード選択部23によるロボットRの操作をしやすくすることができる。
Furthermore, a
また、ダイヤル盤30は、アタッチメントAの位置であって所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するために用いられる。これにより、スティック20によるロボットRの姿勢及び位置の操作と、ダイヤル盤30によるアタッチメントAの操作と、を同時に行うことができる。
Further, the
ここで、アタッチメントAの、所定平面と垂直な方向における位置(以下、垂直方向位置)は、アタッチメントA自体の垂直方向位置だけではなく、ロボットRの垂直方向位置によっても決定される。したがって、アタッチメントAの垂直方向位置を調整するためには、アタッチメントAの垂直方向位置の変更を指示するだけでなく、ロボットRの垂直方向位置の変更も指示する必要がある。これに対し、ダイヤル盤30は、垂直方向位置変更モード選択部23の近傍に設けられる。これにより、ユーザUは、スティック20の垂直方向位置変更モード選択部23及びダイヤル盤30を片手で同時に操作することができる。よって、ユーザUが、アタッチメントAの先端の垂直方向位置を調整しやすくすることができる。
Here, the position of the attachment A in the direction perpendicular to the predetermined plane (hereinafter referred to as the vertical position) is determined not only by the vertical position of the attachment A itself but also by the vertical position of the robot R. Therefore, in order to adjust the vertical position of attachment A, it is necessary to instruct not only to change the vertical position of attachment A but also to change the vertical position of robot R. On the other hand, the
また、ダイヤル盤30は、ユーザUがスティック20を握った時、ユーザUの手の親指が届く位置に設けられる。これにより、ユーザUは、スティック20から手を離すことなく、親指のみでダイヤル盤30を操作することができる。よって、よりロボットRとアタッチメントAの操作を同時に行うことを容易にすることができる。
Further, the
また、位置姿勢変更モード選択部24は、スティック20の部分であって姿勢変更モード選択部21と垂直方向位置変更モード選択部23との間の部分に設けられる。
つまり、位置姿勢変更モード選択部24は、垂直方向位置変更モード選択部23よりも、スティック20の他端側に位置する。これにより、位置姿勢変更モード選択部24とセンサ10との間の距離を、位置姿勢変更モード選択部24に力を加えた時、センサ10まわりの力のモーメントを発生させるために十分な距離とすることができる。したがって、位置姿勢変更モード選択部24からスティック20を傾けるように力を加えると、センサ10まわりの力のモーメントを発生させることができる。したがって、位置姿勢変更モード選択部24によってロボットRの姿勢を変更することができる。
Further, the position/posture change
That is, the position/orientation change
また、位置姿勢変更モード選択部24は、スティック20における、姿勢変更モード選択部21よりもセンサ10に近い部位に位置する。これにより、位置姿勢変更モード選択部24に水平力を加えたとき、センサ10に対して、水平力を伝達させやすくすることができる。したがって、位置姿勢変更モード選択部24によってロボットRの位置を変更することができる。
Further, the position/posture change
このように、位置姿勢変更モード選択部24が上述の部位に位置することで、位置姿勢変更モード選択部24のみによって、ロボットRの姿勢の変更及び位置の変更をすることができる。
この態様は、ロボットRの姿勢及び位置の変更の際に精度を必要としない場合において顕著な作用効果をもたらす。具体的には、例えば、対象物に対して詳細な位置合わせをする前に、単に対象物にロボットRを接近させようとした場合において、手軽にロボットRを移動させることができる。
By locating the position/attitude change
This aspect brings about remarkable effects when accuracy is not required when changing the posture and position of the robot R. Specifically, for example, when the robot R is simply trying to approach an object before performing detailed positioning with respect to the object, the robot R can be easily moved.
また、姿勢変更モード選択部21、平面内位置変更モード選択部22、垂直方向位置変更モード選択部23、及び、位置姿勢変更モード選択部24のそれぞれは、タッチセンサを含む。これにより、上述の各モードの選択を、ユーザUがタッチセンサに触れることのみで行うことができる。よって、ユーザUは、複雑な操作を必要とせず、各モードを選択することができる。
Further, each of the posture change
ここで、センサ10(例えば、力覚センサ)は、一般的に、付加された並進力や力のモーメントをアナログ値で処理する。言い換えれば、センサ10には、ON、OFFの概念がない。このため、並進力や力のモーメントの閾値の設定によっては、ジョイスティックシステム100が誤動作する原因となるおそれがある。これに対し、タッチセンサを用いることで、各モードの切り替えを確実にすることができる。つまり、センサ10に対する入力の有効及び無効を確実に切り替えることができる。よって、ジョイスティックシステム100によるロボットRの操作をより安全にすることができる。
Here, the sensor 10 (for example, a force sensor) generally processes the applied translational force or moment of force as an analog value. In other words, the
また、ボタン26が押下されているか否かに応じ、ロボットRの位置及び姿勢それぞれを、スティック20の操作により、変更させる量を異ならせる。
例えば、ボタン26が押下されている場合に、ロボットRの位置及び姿勢を変更させる量が増加する場合は、スティック20の操作によるロボットRの移動速度を速くすることができる。したがって、より早くロボットRを対象物に接近させることができる。
例えば、ボタン26が押下されている場合に、ロボットRの位置及び姿勢を変更させる量が減少する場合は、スティック20の操作によるロボットRの移動速度を遅くすることができる。したがって、よりロボットRの詳細な位置合わせをしやすくすることができる。
いずれの場合であっても、ボタン26を押下し、または、押下せずに、移動速度が増加している状態で、ロボットRを対象物に接近させた後、ボタン26を押下せずに、または、押下し、移動速度が低下している状態で、よりロボットRの詳細な位置合わせをしやすくする、ということができる。
Further, depending on whether or not the
For example, if the amount by which the position and posture of the robot R are changed increases when the
For example, when the
In either case, after the robot R approaches the object while the movement speed is increasing with or without pressing the
(第2実施形態)
次に、本発明に係る第2実施形態の第2ジョイスティックシステム200を、図5を参照して説明する。
なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
本実施形態に係る第2ジョイスティックシステム200は、ロボットRの位置及び姿勢の両方を指示する。
(Second embodiment)
Next, a
In addition, in this 2nd embodiment, the same code|symbol is attached|subjected to the same component as the component in 1st Embodiment, the description is abbreviate|omitted, and only a different point will be described.
The
第2ジョイスティックシステム200は、センサ10と、スティック20と、ダイヤル盤30と、第2ロボット210(ロボット)と、第2アタッチメント220(アタッチメント)と、を備える。
第2ジョイスティックシステム200は、第2ロボット210及び第2アタッチメント220が構成の一部として備えられている点で、第1実施形態に係るジョイスティックシステム100と相違する。
The
The
センサ10、スティック20及びダイヤル盤30は、第1実施形態に係るジョイスティックシステム100と同一の構成であるが、下記の点で相違する。
すなわち、例えば、センサ10は、第2アタッチメント220の所定位置に設けられる。前記所定位置は、図5に示すように、第2アタッチメント220の上面である。つまり、センサ10及びスティック20は、第2アタッチメント220の上面に取り付けられている。
The
That is, for example, the
つまり、センサ10及びスティック20は、第2アタッチメント220に直接設けられる。したがって、スティック20を用いて第2アタッチメント220を移動させると、スティック20も連動して移動する。この点で、スティック20によってロボットR及びアタッチメントAを遠隔操作する構成であるジョイスティックシステム100と相違する。
That is, the
センサ10、姿勢変更モード選択部21、平面内位置変更モード選択部22、垂直方向位置変更モード選択部23は、所定位置から、センサ10、平面内位置変更モード選択部22、垂直方向位置変更モード選択部23、姿勢変更モード選択部21、の順に配置されている。
The
第2ロボット210は、例えば、第2アタッチメント220を所定平面に沿って移動させる。第2実施形態において、所定平面とは、アタッチメントの軸方向に直交する平面をいい、例えば、水平面である。
第2アタッチメント220は、ロボットRに設けられる。アタッチメントAの先端は、所定平面と垂直な方向に沿って移動する。
For example, the
The
第2ジョイスティックシステム200において、ロボットRは、アタッチメントAを対象物Oの真上に移動させる。その後、第2アタッチメント220の先端を所定平面と垂直な方向に沿って移動させる。これにより、アタッチメントAの先端が対象物Oに接近及び接触する。
In the
以上説明したように、本実施形態に係る第2ジョイスティックシステム200によれば、センサ10は、第2アタッチメント220の所定位置に設けられる。つまり、センサ10が設けられたスティック20は、第2ロボット210に設けられた第2アタッチメント220に取り付けられる。したがって、スティック20を操作して第2ロボット210及び第2アタッチメント220を移動させると、スティック20も同様に移動する。したがって、ユーザUは、スティック20を用いて、第2ロボット210を、直接手動で移動させるかのように操作することができる。よって、より第2ロボット210の操作を直感的に行うことができる。
As explained above, according to the
(第3実施形態)
次に、本発明に係る第3実施形態の第3ジョイスティックシステムを説明する。
なお、この第3実施形態においては、第1実施形態及び第2実施形態における構成要素と同一の部分については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
(Third embodiment)
Next, a third joystick system according to a third embodiment of the present invention will be described.
In addition, in this 3rd embodiment, the same code|symbol is attached|subjected to the component same as the component in 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the description is abbreviate|omitted, and only a different point will be described.
本実施形態に係る第3ジョイスティックシステムは、ロボットR及びアタッチメントAの位置及び姿勢の両方を指示する。第3ジョイスティックシステムは、第2ロボット210及び第2アタッチメント220の位置及び姿勢の両方を指示してもよい。つまり、第3ジョイスティックシステムの構成は、ジョイスティックシステム100に適用されてもよいし、第2ジョイスティックシステム200に適用されてもよい。
The third joystick system according to this embodiment instructs both the position and posture of the robot R and the attachment A. The third joystick system may indicate both the position and orientation of the
第3ジョイスティックシステムは、センサ10と、第2スティック(スティック)と、設定部と、を備える。第3ジョイスティックシステムは、第2スティックと設定部とを備える点で、第1実施形態に係るジョイスティックシステム100及び第2実施形態に係る第2ジョイスティックシステム200と相違する。
The third joystick system includes a
センサ10は、第2スティックに設けられる。第2スティックは、第1部分と、第2部分と、第3部分と、を含む。
第2スティックは、姿勢変更モード選択部21と、平面内位置変更モード選択部22と、垂直方向位置変更モード選択部23と、を少なくとも備える。これらの構成は、第1実施形態及び第2実施形態と同様の構成である。
The
The second stick includes at least an attitude change
設定部は、姿勢変更モード選択部21、平面内位置変更モード選択部22、及び、垂直方向位置変更モード選択部23のそれぞれと、第1部分、第2部分、及び第3部分のそれぞれと、を対応付ける。つまり、第3ジョイスティックシステムは、設定部によって、スティック20における上述の各モード選択部の位置を変更可能である。
The setting unit includes each of an attitude change
設定部は、例えば、ユーザUの設定指示を記録する記録装置と、前記記録に基づき適宜制御モードの適用を切り替え可能な処理部と、を少なくとも備える。本実施形態において、これらの構成は、例えば、制御部Cの内部に設けられる。
ユーザUによる前記設定指示は、例えば、記録装置に外部装置を接続することによって記録装置に記録される。これに限らず、ユーザUが前記設定指示を行うためのインターフェースを、第3ジョイスティックシステムに別途備えてもよい。
The setting unit includes, for example, at least a recording device that records setting instructions from the user U, and a processing unit that can appropriately switch application of the control mode based on the recording. In this embodiment, these components are provided inside the control unit C, for example.
The setting instruction by the user U is recorded in the recording device by, for example, connecting an external device to the recording device. However, the present invention is not limited to this, and the third joystick system may be provided with a separate interface for the user U to issue the setting instructions.
以上説明したように、本実施形態に係る第3ジョイスティックシステムによれば、姿勢変更モード選択部21、平面内位置変更モード選択部22、及び、垂直方向位置変更モード選択部23のそれぞれと、第1部分、第2部分、及び第3部分のそれぞれと、を対応付ける設定部を備える。これにより、設定部によって、上述の各モード選択部の位置を、それぞれ第1部分、第2部分、及び第3部分のいずれかに配置するかを選択することができる。つまり、設定部を設けることにより、スティック20の形状やロボットRの形状に応じ、各選択部の配置を改善することができる。よって、第2スティックを用いた上述の各モードの選択を、よりユーザUの要望に合わせやすくすることができる。よって、より第3ジョイスティックシステムの利便性を向上することができる。
As described above, according to the third joystick system according to the present embodiment, each of the posture change
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態において、ロボットRは3軸方向に移動可能であり、アタッチメントAが1軸方向に移動可能であるものとして説明したが、これに限らない。本実施形態に係る各ジョイスティックシステムは、例えば、その他の任意の自由度を有するロボットに適用されてもよい。
Note that the technical scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the present embodiment, the robot R is movable in three axial directions, and the attachment A is movable in one axial direction, but the present invention is not limited to this. Each joystick system according to this embodiment may be applied to, for example, a robot having any other degree of freedom.
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, without departing from the spirit of the present invention, the components in the embodiments described above may be replaced with well-known components as appropriate, and the above-described modifications may be combined as appropriate.
10 センサ
20 スティック
21 姿勢変更モード選択部
22 平面内位置変更モード選択部
22a 第1平面内位置変更モード選択部
22b 第2平面内位置変更モード選択部
23 垂直方向位置変更モード選択部
24 位置姿勢変更モード選択部
25 突部
26 ボタン
30 ダイヤル盤
100 ジョイスティックシステム
200 第2ジョイスティックシステム
A アタッチメント
R ロボット
U ユーザ
10
Claims (12)
スティックと、
前記スティックの一端側に設けられるセンサと、
前記ロボットの姿勢の変更を指示するための姿勢変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する姿勢変更モード選択部と、
を備え、
前記姿勢変更モード選択部は、前記スティックの他端側に設けられる、
ことを特徴とするジョイスティックシステム。 A joystick system for instructing a change in the posture of a robot,
stick and
a sensor provided on one end side of the stick;
a posture change mode selection unit that selects a posture change mode for instructing a change in the posture of the robot when contacted by a user;
Equipped with
The posture change mode selection section is provided on the other end side of the stick.
A joystick system characterized by:
を備え、
前記平面内位置変更モード選択部は、前記スティックの一端側に設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載のジョイスティックシステム。 an in-plane position change mode selection unit that selects an in-plane position change mode for instructing a change in the position of the robot on a predetermined plane when contacted by a user;
Equipped with
The in-plane position change mode selection section is provided at one end side of the stick.
The joystick system according to claim 1, characterized in that:
第1平面内位置変更モード選択部と、
第2平面内位置変更モード選択部と、
を含み、
前記第1平面内位置変更モード選択部、及び、前記第2平面内位置変更モード選択部は、前記センサの側から、前記第1平面内位置変更モード選択部、前記第2平面内位置変更モード選択部、の順に配置され、
前記第1平面内位置変更モード選択部は、前記スティックの長手方向に沿って見て、前記第2平面内位置変更モード選択部より大きい、
ことを特徴とする請求項2に記載のジョイスティックシステム。 The in-plane position change mode selection section includes:
a first in-plane position change mode selection section;
a second in-plane position change mode selection section;
including;
The first in-plane position change mode selection section and the second in-plane position change mode selection section select the first in-plane position change mode selection section and the second in-plane position change mode from the sensor side. The selection section is arranged in the order of
The first in-plane position change mode selection section is larger than the second in-plane position change mode selection section when viewed along the longitudinal direction of the stick.
The joystick system according to claim 2, characterized in that:
を更に備え、
前記垂直方向位置変更モード選択部は、前記スティックの部分であって前記姿勢変更モード選択部と前記平面内位置変更モード選択部との間の部分に設けられる、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のジョイスティックシステム。 a vertical position change mode selection unit that selects, when contacted by a user, a vertical position change mode for instructing a change in the position of the robot in a direction perpendicular to the predetermined plane;
further comprising;
The vertical position change mode selection section is provided in a portion of the stick between the posture change mode selection section and the in-plane position change mode selection section.
The joystick system according to claim 2 or 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項4に記載のジョイスティックシステム。 A protrusion is provided on each of the one end side of the vertical position change mode selection section and the other end side of the vertical position change mode selection section.
The joystick system according to claim 4, characterized in that:
を更に備え、
前記ロボットには、アタッチメントが設けられ、
前記アタッチメントは、前記所定平面と垂直な方向に沿って移動し、
前記ダイヤル盤は、前記アタッチメントの位置であって前記所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するために用いられ、
前記ダイヤル盤は、前記垂直方向位置変更モード選択部の近傍に設けられる、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のジョイスティックシステム。 dial board,
further comprising;
The robot is provided with an attachment,
The attachment moves along a direction perpendicular to the predetermined plane,
The dial board is used to instruct a change in the position of the attachment in a direction perpendicular to the predetermined plane,
The dial board is provided near the vertical position change mode selection section,
The joystick system according to claim 4 or 5, characterized in that:
ことを特徴とする請求項6に記載のジョイスティックシステム。 The dial board is provided at a position where the thumb of the user's hand can reach when the user grips the stick.
7. The joystick system according to claim 6.
を更に備え、
前記位置姿勢変更モード選択部は、前記スティックの部分であって前記姿勢変更モード選択部と前記垂直方向位置変更モード選択部との間の部分に設けられる、
ことを特徴とする請求項4乃至7のいずれか1項に記載のジョイスティックシステム。 a position and orientation change mode selection unit that selects, when contacted by a user, a position and orientation change mode for instructing changes in both the position and orientation of the robot;
further comprising;
The position/posture change mode selection section is provided in a portion of the stick between the posture change mode selection section and the vertical position change mode selection section.
The joystick system according to any one of claims 4 to 7.
ことを特徴とする請求項8に記載のジョイスティックシステム。 Each of the posture change mode selection section, the in-plane position change mode selection section, the vertical position change mode selection section, and the position/posture change mode selection section includes a touch sensor.
The joystick system according to claim 8, characterized in that:
を更に備え、
前記ボタンが押下されているか否かに応じ、前記ロボットの位置及び姿勢それぞれを、前記スティックの操作により、変更させる量を異ならせる、
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のジョイスティックシステム。 a button provided at the other end of the stick;
further comprising;
Depending on whether or not the button is pressed, the position and posture of the robot are changed by different amounts by operating the stick;
The joystick system according to any one of claims 1 to 9, characterized in that:
スティックと、
前記スティックに設けられるセンサと、
前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの姿勢の変更を指示するための姿勢変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する姿勢変更モード選択部と、
前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの位置であって所定平面における位置の変更を指示するための平面内位置変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する平面内位置変更モード選択部と、
前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの位置であって前記所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するための垂直方向位置変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する垂直方向位置変更モード選択部と、
前記ロボットに設けられ、且つ、前記所定平面と垂直な方向に沿って移動するアタッチメントと、
を備え、
前記センサは、前記アタッチメントの所定位置に設けられ、
前記センサ、前記姿勢変更モード選択部、前記平面内位置変更モード選択部、前記垂直方向位置変更モード選択部は、前記所定位置から、前記センサ、前記平面内位置変更モード選択部、前記垂直方向位置変更モード選択部、前記姿勢変更モード選択部、の順に配置されている、
ことを特徴とするジョイスティックシステム。 A joystick system for instructing both the position and posture of a robot, the joystick system comprising:
stick and
a sensor provided on the stick;
a posture change mode selection unit provided on the stick and configured to select a posture change mode for instructing a change in the posture of the robot when contacted by a user;
an in-plane position change mode selection unit provided on the stick and configured to select, when contacted by a user, an in-plane position change mode for instructing a change in the position of the robot on a predetermined plane; and,
a vertical direction that is provided on the stick and that selects a vertical position change mode when contacted by a user for instructing a change in the position of the robot in a direction perpendicular to the predetermined plane; a position change mode selection section;
an attachment that is provided on the robot and moves along a direction perpendicular to the predetermined plane;
Equipped with
The sensor is provided at a predetermined position of the attachment,
The sensor, the attitude change mode selection section, the in-plane position change mode selection section, and the vertical position change mode selection section select the sensor, the in-plane position change mode selection section, and the vertical position from the predetermined position. the change mode selection section and the posture change mode selection section are arranged in this order;
A joystick system characterized by:
第1部分と、第2部分と、第3部分と、を含むスティックと、
前記スティックに設けられるセンサと、
前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの姿勢の変更を指示するための姿勢変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する姿勢変更モード選択部と、
前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの位置であって所定平面における位置の変更を指示するための平面内位置変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する平面内位置変更モード選択部と、
前記スティックに設けられ、且つ、前記ロボットの位置であって前記所定平面と垂直な方向における位置の変更を指示するための垂直方向位置変更モードを、ユーザから接触された場合に、選択する垂直方向位置変更モード選択部と、
前記姿勢変更モード選択部、前記平面内位置変更モード選択部、及び、前記垂直方向位置変更モード選択部のそれぞれと、前記第1部分、前記第2部分、及び前記第3部分のそれぞれと、を対応付ける設定部と、
を備える、
ことを特徴とするジョイスティックシステム。 A joystick system for instructing both the position and posture of a robot, the joystick system comprising:
a stick including a first part, a second part, and a third part;
a sensor provided on the stick;
a posture change mode selection unit provided on the stick and configured to select a posture change mode for instructing a change in the posture of the robot when contacted by a user;
an in-plane position change mode selection unit provided on the stick and configured to select, when contacted by a user, an in-plane position change mode for instructing a change in the position of the robot on a predetermined plane; and,
a vertical direction that is provided on the stick and that selects a vertical position change mode when contacted by a user for instructing a change in the position of the robot in a direction perpendicular to the predetermined plane; a position change mode selection section;
Each of the posture change mode selection section, the in-plane position change mode selection section, and the vertical position change mode selection section, and each of the first section, the second section, and the third section, A setting section to be associated with,
Equipped with
A joystick system characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022035698A JP2023131042A (en) | 2022-03-08 | 2022-03-08 | joystick system |
Applications Claiming Priority (1)
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Family
ID=88050418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022035698A Pending JP2023131042A (en) | 2022-03-08 | 2022-03-08 | joystick system |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2023131042A (en) |
-
2022
- 2022-03-08 JP JP2022035698A patent/JP2023131042A/en active Pending
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