JPH0431827B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、マニプレータ等を搭載して床面走行
可能とされた走行ロボツトの視覚装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a visual device for a traveling robot equipped with a manipulator or the like and capable of running on a floor.

（従来の技術） プラントの自動化、無人化における搬送、移載
機能を満足させる手段の一つとして、例えば搬送
車やマニプレータ等が利用されている。しかしな
がら、床や壁面に個々に設置されたマニプレータ
は、動作範囲が限定されるばかりでなく、工程毎
に多数のマニプレータを配置する必要があつた。
このためより経済的な自走車にマニプレータを搭
載したシステムが求められていた。このような自
走マニプレータは、走行経路の監視、走行軌道の
修正、マニプレータの姿勢修正、および取扱対象
物の認識等を行なうため、TVカメラ、イメージ
センサ等の視覚装置を装備している。(Prior Art) For example, carrier vehicles, manipulators, and the like are used as means for satisfying transport and transfer functions in automated and unmanned plants. However, the manipulators installed individually on the floor or wall not only have a limited operating range, but also require a large number of manipulators to be arranged for each process.
For this reason, there has been a need for a more economical system in which a manipulator is mounted on a self-propelled vehicle. Such self-propelled manipulators are equipped with visual devices such as TV cameras and image sensors in order to monitor the running route, correct the running trajectory, correct the posture of the manipulator, and recognize objects to be handled.

従来この種の自走マニプレータの視覚装置は、
一般に第３図の側面図に概略示されるように、マ
ニプレータ１を搭載して走行移動可能とされた台
車２の前後端部には、走行経路監視用TVカメラ
３，４がそれぞれ設置されている。またマニプレ
ータ１の基部が、台車２に対して回転可能に据付
けられた付近には、マニプレータ１の姿勢、動
作、およびマニプレータ１と取扱対象物までの距
離などの認識用のTVカメラ５が設けられる。さ
らにマニプレータ１の先端部にあるハンド６の付
近には、取扱対象物の姿勢、およびハンド６の把
握状態確認用のTVカメラ７が設けられている。 Conventionally, the visual device of this type of self-propelled manipulator is
Generally, as schematically shown in the side view of FIG. 3, TV cameras 3 and 4 for monitoring the travel route are installed at the front and rear ends of the trolley 2, which is equipped with the manipulator 1 and is movable. . In addition, a TV camera 5 is installed near the base of the manipulator 1, which is rotatably installed on the trolley 2, for recognizing the posture and movement of the manipulator 1, as well as the distance between the manipulator 1 and the object to be handled. . Further, near the hand 6 at the tip of the manipulator 1, a TV camera 7 is provided for checking the posture of the object to be handled and the grasping state of the hand 6.

（発明が解決しようとする問題点） 自走マニプレータの視覚装置は、上記のように
監視・視認の目的・用途別に多数の視覚装置を必
要とし、そのため視覚装置用の信号伝達経路が錯
綜し、制御操作が繁雑化していた。(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, the visual device of a self-propelled manipulator requires a large number of visual devices for different purposes and uses of monitoring and visual recognition, and as a result, the signal transmission paths for the visual devices are complicated. Control operations were becoming complicated.

本発明は最少限の視覚装置によつて、占有空間
が少く、簡素な構成とすることができる走行ロボ
ツトの視覚装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a visual device for a traveling robot that can occupy a small amount of space and have a simple configuration using a minimum number of visual devices.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

（問題点を解決するための手段） 本発明においては、台車上にマニプレータを搭
載した自走車と、この自走車に設置されマニプレ
ータの作動および台車の走行をそれぞれ監視し且
つ制御するための視覚装置とを有する走行ロボツ
トの視覚装置に、マニプレータの基部に設けられ
た回動部の回転中心とほゞ同心にして独立に回動
自在に設けられた支持アームと、この支持アーム
の先端部に回動自在に設けられた雲台と、この雲
台に固定された撮像手段とを設けた。 (Means for Solving the Problems) The present invention provides a self-propelled vehicle with a manipulator mounted on a bogie, and a system installed on the self-propelled vehicle for monitoring and controlling the operation of the manipulator and the running of the bogie, respectively. The visual device of a traveling robot having a visual device includes a support arm that is independently rotatable and substantially concentric with the center of rotation of a rotating part provided at the base of a manipulator, and a tip end of the support arm. A pan head rotatably provided on the pan head and an imaging means fixed to the pan head were provided.

（作用） 本発明では、走行、マニプレーシヨン等の各動
作が時間的に分割されている点に着目し、撮像手
段を各動作に必要とされる視認・監視位置に逐時
移設させて作動させることができるようにして目
的を達成している。(Function) The present invention focuses on the fact that each operation such as running and manipulation is divided in time, and operates by moving the imaging means to the viewing/monitoring position required for each operation. be able to achieve your goals.

（実施例） 以下本発明の一実施例を、第１図に示す側面
図、および第１図の要部を拡大して表わす第２図
を用いて説明する。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to the side view shown in FIG. 1 and FIG. 2 which shows the main part of FIG. 1 in an enlarged manner.

第１図において、マニプレータ１は台車２に搭
載されて走行移動できるようになつている。アー
ム８，９等から構成される多関節形のマニプレー
タ１は、先端部にハンド６を備えるとともに、基
部１０は、台車２の上面のほゞ中心に設けられた
台座１１に対して回転できるように装着されてい
る。台座１１には、マニプレータ１の基部１０と
同心に装着されながら、駆動装置１２によつて、
マニプレータ１とは独立して回転できる支持アー
ム１３が設けられている。支持アーム１３の先端
には、TVカメラ１４を取付けた雲台１５が設置
されている。 In FIG. 1, a manipulator 1 is mounted on a trolley 2 and is movable. The multi-jointed manipulator 1, which is composed of arms 8, 9, etc., has a hand 6 at its tip, and a base 10 that can rotate with respect to a pedestal 11 provided approximately at the center of the upper surface of the cart 2. is installed on. The pedestal 11 is mounted concentrically with the base 10 of the manipulator 1, and is driven by the drive device 12.
A support arm 13 is provided which can rotate independently of the manipulator 1. A pan head 15 to which a TV camera 14 is attached is installed at the tip of the support arm 13.

さらに詳しくは第２図に要部を拡大して示した
ように、支持アーム１３の基部はリング状を形成
して台座１１を包囲し、台座１１に固着された固
定部材１６に、ボール１７を介して自由に回転で
きるように支持されている。また支持アーム１３
上には、基部に近く、回転軸が支持アーム１３と
垂直になるように、減速器付のモータ１８が設け
られ、このモータ１８に取付けられた小歯車１９
は、台座１１を包囲して固定部材１６に固定され
た大歯車２０に噛合つている。 More specifically, as shown in an enlarged view of the main part in FIG. 2, the base of the support arm 13 forms a ring shape and surrounds the base 11, and the ball 17 is attached to the fixing member 16 fixed to the base 11. It is supported so that it can rotate freely. Also, the support arm 13
A motor 18 with a speed reducer is provided on the top, close to the base, with the rotation axis perpendicular to the support arm 13, and a small gear 19 attached to this motor 18.
meshes with a large gear 20 that surrounds the base 11 and is fixed to the fixed member 16.

支持アーム１３の先端部には台座２１が固定さ
れ、台座２１には回転台２２が回動自在に設けら
れている。回転台２２にはアーム２３が立設さ
れ、TVカメラ１４を上下方向に首振り可能に支
持している。回転台２２の回転、およびTVカメ
ラ１４の首振り動作の起動・停止は、図示を省略
した駆動装置を適宜遠隔操作して、制御すること
ができる。 A pedestal 21 is fixed to the tip of the support arm 13, and a rotary table 22 is rotatably provided on the pedestal 21. An arm 23 is erected on the rotary table 22 and supports the TV camera 14 so as to be swingable in the vertical direction. The rotation of the rotary table 22 and the start/stop of the swinging motion of the TV camera 14 can be controlled by appropriately remotely controlling a drive device (not shown).

なおモータ１８その他の駆動装置の電源は、台
車２に自蔵された電源、あるいは外部からの給電
装置などを適宜採用すればよく、支持アーム１
３、およ雲台１５の操作についても、一般に知ら
れている遠隔制御手段を適用して差支えない。 The power source for the motor 18 and other driving devices may be a power source built in the trolley 2 or an external power supply device, etc., as appropriate.
3 and the operation of the pan head 15, generally known remote control means may be applied.

次に作用について説明する。 Next, the effect will be explained.

モータ１８を回転させれば、小歯車１９は大歯
車２０の周囲を転動し、モータ１８が固定されて
いる支持アーム１３は、台車１１の全周を回転す
ることが可能であり、また任意の位置に停止させ
ることができる。 When the motor 18 is rotated, the small gear 19 rolls around the large gear 20, and the support arm 13 to which the motor 18 is fixed can rotate around the entire circumference of the truck 11. It can be stopped at the position.

今第１図において、台車２を図上左方向に走行
させようとするとき、その進路を監視する場合を
一例として説明すれば、支持アーム１３は、図示
の位置から180度回動され、TVカメラ１４は台
車２の左端に定置される。こゝで雲台１５の回
転、首振り動作を行わせれば、TVカメラ１４を
図上左向き、やや前傾姿勢をとらせて固定させる
ことは容易にできる。 Now, in FIG. 1, to explain the case where the truck 2 is moved to the left in the figure and its path is monitored as an example, the support arm 13 is rotated 180 degrees from the position shown, and the The camera 14 is fixed at the left end of the trolley 2. By rotating and swinging the pan head 15, it is easy to fix the TV camera 14 facing left in the figure and slightly tilted forward.

また次に、マニプレータ１の視認位置として、
例えば支持アーム１３を、第１図に示す位置から
90度回転させた位置をとらせることが同様にでき
る。 Next, as the visible position of the manipulator 1,
For example, the support arm 13 is moved from the position shown in FIG.
You can also make it take a position rotated 90 degrees.

なお上記実施例におけるTVカメラ１４は、そ
の他の撮像装置、あるいはレーザポインタ等の視
覚センサ、さらには超音波センサ等光学以外の原
理を用いた手段に置換してもよい。 Note that the TV camera 14 in the above embodiment may be replaced with another imaging device, a visual sensor such as a laser pointer, or even a means using principles other than optics, such as an ultrasonic sensor.

さらに本発明は、移動手段を持たないマニプレ
ータ、およびマニプレータを積載しない走行車等
に適用することも容易である。 Further, the present invention can be easily applied to a manipulator that does not have a moving means, a traveling vehicle that does not carry a manipulator, and the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、台車等に配設されマニプレー
タを確認し、走行視認する複数の撮像手段を、マ
ニプレータの基部に同心状に回転自在に支持され
た支持アームの先端部に雲台を介して配設された
撮像手段に置換することができるので、撮像手段
を削減でき、走行ロボツトのシステムを単純・軽
量化させることができる。よつて、本来の機能を
向上させることが可能な走行ロボツトの視覚装置
を提供することができる。 According to the present invention, a plurality of imaging means disposed on a truck or the like to check the manipulator and visually recognize the manipulator are mounted on the tip of the support arm rotatably supported concentrically at the base of the manipulator via the pan head. Since it can be replaced with the disposed imaging means, the number of imaging means can be reduced, and the system of the traveling robot can be made simpler and lighter. Therefore, it is possible to provide a visual device for a traveling robot that can improve its original functions.

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

第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２
図は第１図の要部を一部切欠き拡大して表わす正
面図、第３図は従来の走行ロボツトの視覚装置を
示す側面図である。 １……マニプレータ、２……台車、１０……基
部、１１……台座、１３……支持アーム、１４…
…TVカメラ、１５……雲台。 Figure 1 is a side view showing one embodiment of the present invention, Figure 2 is a side view showing one embodiment of the present invention;
The figure is a front view showing an enlarged partial cutout of the main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a side view showing a conventional visual device of a traveling robot. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Manipulator, 2... Cart, 10... Base, 11... Pedestal, 13... Support arm, 14...
...TV camera, 15...camera head.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 台車上にマニプレータを搭載した自走車と、
この自走車に設置され前記マニプレータの作動お
よび前記台車の走行をそれぞれ監視し且つ制御す
るための視覚装置とを有する走行ロボツトの視覚
装置において、前記マニプレータの基部に設けら
れた回動部の回転中心とほゞ同心にして独立に回
動自在に設けられた支持アームと、この支持アー
ムの先端部に自動自在に設けられた雲台と、この
雲台に固定された撮像手段とを有する走行ロボツ
トの視覚装置。1 A self-propelled vehicle with a manipulator mounted on a bogie,
A visual device for a traveling robot, which is installed in the self-propelled vehicle and has a visual device for monitoring and controlling the operation of the manipulator and the running of the trolley, respectively, wherein a rotating part provided at the base of the manipulator rotates. A traveling device having a support arm provided substantially concentrically with the center and rotatable independently, a pan head automatically freely provided at the tip of the support arm, and an imaging means fixed to the pan head. Robot visual device.