JPH04261787A

JPH04261787A - Manipulator

Info

Publication number: JPH04261787A
Application number: JP2304391A
Authority: JP
Inventors: Noboru Ida; 登井田; Takeya Kawamura; 武也川村; Yukio Tanaka; 幸雄田中; Shiro Motomura; 本村　士郎; Hiroaki Shigemitsu; 重光　裕昭
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1991-02-18
Filing date: 1991-02-18
Publication date: 1992-09-17

Abstract

PURPOSE:To know the accurate value of force acting upon a slave arm by presenting the grade of the force, actually acting upon the slave arm in relation to the force reference value predetermined as visual presentation, by the change of sound. CONSTITUTION:A computer 1 is interposed between a slave arm 6 and a master arm 5, and a bar chart and numeric value are displayed on the CRT of a display 2 as visual presentation. The grade of the force actually acting upon the slave arm 6 in relation to the reference value predetermined as visual presentation is presented as the change of sound by a speaker 4. Accordingly, there is no need to provide a complex feedback mechanism from the slave arm 6 to the master arm 5.

Description

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

【０００１】0001

【産業上の利用分野】本発明は操作性の向上を目的とし
たマスタ・スレーブ方式のマニュピレータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a master-slave type manipulator for the purpose of improving operability.

【０００２】0002

【従来の技術】マスタ・スレーブ方式により制御され、
作業を行なう側の腕機構、すなわちスレーブアームが外
界から受ける反力（例え把持力）を操作者へフィードバ
ックする方法としては、極限作業ロボットに代表される
ような、人間が操作する腕機構、すなわちマスタアーム
へ力覚としてフィードバックする方法が開発されてきて
いる。[Prior art] Controlled by master-slave system,
As a method for feeding back to the operator the reaction force (e.g., gripping force) that the arm mechanism on the side that performs the work, that is, the slave arm, receives from the outside world, there is a method for feeding back to the operator the reaction force (e.g., gripping force) that the arm mechanism on the side that performs the work, that is, the slave arm, receives from the outside world. Methods have been developed to provide force feedback to the master arm.

【０００３】0003

【発明が解決しようとする課題】本発明は、スレーブア
ームに作用する力をマスタアームへ力覚フィードバック
することなく、スレーブアームに作用する力を操作者へ
知らせるため、マスタアームとスレーブアームの間に計
算機を介在させることにより、スレーブアームに作用す
る力を力覚呈示ではなく、視覚と聴覚によって呈示した
ものである。視覚呈示はＣＲＴにスレーブアームに作用
する力を数値と棒グラフによって表示するものである。長確定時は予め設定された、スレーブアームに作用する
力の基準値に対し、実際にスレーブアームに作用する力
の大小を音の変化によって呈示するものである。Problems to be Solved by the Invention The present invention provides a mechanism for connecting the master arm and the slave arm in order to notify the operator of the force acting on the slave arm without feedbacking the force acting on the slave arm to the master arm. By intervening a computer, the force acting on the slave arm is presented visually and aurally, rather than through force sensation. The visual display is to display the force acting on the slave arm on the CRT using numerical values and bar graphs. When the length is determined, the magnitude of the force actually acting on the slave arm is indicated by a change in sound with respect to a preset reference value of the force acting on the slave arm.

【０００４】0004

【課題を解決するための手段】従来のマスタアームへの
力覚フィードバックの方法を用いると、マスタアーム内
部に力覚フィードバック用の複雑な機構が必要となるた
め、コストが高くなる。またマスタアーム自体も大型化
、大重量化するため、操作者の疲労を招き、かえって操
作性の低下を招くという欠点がある。また力覚フィード
バックはスレーブアームに作用する力の正確な値が分か
らないため、定量的な力フィードバック法が必要であっ
た。[Means for Solving the Problems] Using the conventional method of force feedback to the master arm requires a complicated mechanism for force feedback inside the master arm, which increases the cost. Furthermore, the master arm itself is large and heavy, which causes operator fatigue and reduces operability. In addition, with force feedback, the exact value of the force acting on the slave arm is not known, so a quantitative force feedback method was required.

【０００５】[0005]

【作用】外界からスレーブアームに作用する力を、マス
タアームへフィードバックをする必要がないため、マス
タアームの機構の単純化、小型化が可能となり、操作性
が向上し、コストの低減につながる。また視覚呈示によ
り、力フィードバックが定量的に確認できる。[Operation] Since there is no need to feed back the force acting on the slave arm from the outside to the master arm, the mechanism of the master arm can be simplified and downsized, improving operability and reducing costs. In addition, force feedback can be confirmed quantitatively through visual presentation.

【０００６】[0006]

【実施例】本発明の実施例として、図１にマスタアーム
とスレーブアームの間の把持力呈示のためのシステムを
介在させたマスタ・スレーブ方式のブロック図を示す。図２は、視覚呈示のためのＣＲＴ表示のイメージ図を示
す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As an embodiment of the present invention, FIG. 1 shows a block diagram of a master-slave system in which a system for presenting gripping force is interposed between a master arm and a slave arm. FIG. 2 shows an image diagram of a CRT display for visual presentation.

【０００７】図１において、視覚呈示は、６のスレーブ
アームからの把持力のフィードバック信号を１の計算機
で処理し、２のディスプレイに表示する。図２の７の数
値表示と９の棒グラフ表示の２通りで表示し、どちらも
リアルタイムで変化させる。また８の棒グラフのフルス
ケールは棒グラフの“１０”の目盛の値を数値表示し、
把持力の大きさに合わせ、自動的に変化するものとした
。In FIG. 1, for visual presentation, grip force feedback signals from 6 slave arms are processed by 1 computer and displayed on 2 displays. It is displayed in two ways: numerical display (7) and bar graph display (9) in FIG. 2, and both are changed in real time. In addition, the full scale of the bar graph of 8 numerically displays the value of the “10” scale of the bar graph,
It was designed to automatically change according to the size of the gripping force.

【０００８】聴覚呈示は図１の３のキーボードより把持
力の設定値を入力し、その設定値に対し、実際のスレー
ブアームの把持力の値の大小を４のスピーカからの音で
（例えば音の高／低、大／小、断続間隔の長／短等）で
識別する。設定値は、図２の１０のようにディスプレイ
に表示する。[0008] Auditory presentation is performed by inputting a grip force setting value from the keyboard 3 in FIG. (high/low, large/small, long/short intermittent interval, etc.). The set value is displayed on the display as shown at 10 in FIG.

【０００９】[0009]

【発明の効果】スレーブアームが外界から受ける反力を
マスタアームまでフィードバックさせる必要がないため
、マスタアームの機構が単純化し、マスタアーム自体も
小型化できる。このため操作性の向上、およびコストの
低減につながる。また、力覚フィードバック法に比べス
レーブアームに作用する力の正確な値を知ることができ
る。聴覚呈示だけでも、スレーブアームに作用する力の
大体の大きさが識別できるため、視覚呈示用のディスプ
レイを見なくても作業を行なうことができる。[Effects of the Invention] Since there is no need to feed back the reaction force that the slave arm receives from the outside world to the master arm, the mechanism of the master arm can be simplified and the master arm itself can be made smaller. This leads to improved operability and reduced costs. Furthermore, compared to the force feedback method, it is possible to know more accurate values of the force acting on the slave arm. Since the approximate magnitude of the force acting on the slave arm can be determined from the auditory presentation alone, the task can be performed without looking at the visual presentation display.

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

【図１】本発明の１実施例に係るマスタ・スレーブ方式
のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a master-slave system according to an embodiment of the present invention.

【図２】本発明の方式におけるＣＲＴ表示のイメージ図
。FIG. 2 is an image diagram of a CRT display in the method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…計算機、２…ディスプレイ、３…キーボード、４…
スピーカ、５…マスタアーム、６…スレーブアーム、７
…把持力数値表示、８…把持力棒グラフ表示のフルスケ
ール、９…把持力棒グラフ表示、１０…把持力設定値。1...Calculator, 2...Display, 3...Keyboard, 4...
Speaker, 5...Master arm, 6...Slave arm, 7
...Gripping force numerical display, 8...Full scale of gripping force bar graph display, 9...Gripping force bar graph display, 10...Gripping force setting value.

Claims

【特許請求の範囲】[Claims]

【請求項１】　　マスタ・スレーブ方式により制御され
るマニュピレータ（スレーブアーム）に作用する力をマ
スタアーム操作者によりフィードバックする方法におい
て、視覚呈示としてＣＰＵに棒グラフおよび数値で表示
し、聴覚提示として予め設定したスレーブアームに作用
する力の基準に対し、実際にスレーブアームに作用する
力の大小を音の変化によって呈示することを特徴とする
マニュピレータの力フィードバック呈示方法。Claim 1: A method in which the force acting on a manipulator (slave arm) controlled by a master-slave system is fed back by a master arm operator, wherein a bar graph and numerical values are displayed on the CPU as visual presentation, and preset as auditory presentation. A force feedback presentation method for a manipulator, characterized in that the magnitude of the force actually acting on the slave arm is presented by a change in sound with respect to a standard of the force acting on the slave arm.