JPH0447412A - 作業ロボット支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は作業ロボットをＡＩ技術を用いて運転支援する
作業ロボット支援装置に関する。

（従来の技術） 通常自動制御機器には運転中の状態を監視し、断線、短
絡等の異常を検知し、異常警報を出し、異常の程度に応
じて運転停止するとともに異常の個所等を表示する装置
が設けられている。

（発明か解決しようとする課８） しかしこのような装置は異常を生ずる原因やその異常を
正常化するためにとるべき行動なとについてまでは表示
しない。このため作業者は作業を中止し、マニュアル等
を引き出して異常の原因や、修理方法などを検討しなけ
ればならなかった。

そこで、異常発生個所だけでなく異常発生原因を類推し
、正常化するための手順を指示する支援装置に対するニ
ューズが高まっている。このため、人間の知的活動を分
析し、コンピュータにその活動を代行させる技術として
のＡ　Ｉ　（Ａ　ｒｔｉｆｉｃｉａＩ　ｎｔｅｌｌｉｇ
ｅｎｃｅ）技術、特に、特定の分野の専門家の知識を利
用して専門家と同等の問題解決能力を持つようにした知
的処理システムであるエキスパートシステムの技術を用
いた支援装置の開発が行われている。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、遠隔操
作ロボットの異常動作の診断、操作指示などを行うこと
のできる作業ロボット支援装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、ＡＩ技術を用いたもので、本
発明の作業ロボット支援装置は、遠隔操作により作業を
行う作業ロボットの作業を支援する作業ロボット支援装
置において、前記作業ロボットの状況情報を入力する入
力部と、この状況情報に基づき前記作業ロボットの異常
を検知し異常発生要因を診断する異常診断部と、前記状
況情報に基づき作業進捗、次に行う作業内容を含む作業
状況を出力する作業状況表示部と、前記状況情報に基づ
き前記作業ロボットの構成要素および機能の状況を診断
する自己診断部とを備えたものである。また、前記作業
ロボットが搭載されている移動車両に共に塔載するよう
にするとよい。また、前記作業状況表示部が前記作業状
況を表示するに際しアイコンを用いるようにするとよい
。

（作用） 作業ロボットの状態や作業動作などの状況を表す情報は
入力部より入力する。異常診断部はこの入力された状況
情報から作業ロボットの状態や動作に異常を検知すると
、異常の状況の表示、チエツク事項の指示等をし、異常
の生じた原因を診断して表示する。操作者は、この診断
に基づき、異常の原因を除去する動作を行えばよい。作
業状況表示部は、入力された状況情報から現在行われて
いる作業内容１作業の進捗９次ぎに行うべき作業内容を
表示する。これにより操作者は、作業の内容を確認して
作業を実施し次ぎの作業を行うことができる。自己診断
部は、まず作業を開始するにあたり、入力された作業ロ
ボットの状態を表す情報により作業ロボットの内部状態
１例んば電源電圧低下などをチエツクし作業ロボットが
適切な動作をするか否かを診断しその結果を表示する。

また作業中においても入力情報から作業ロボットの健全
性を診断する。操作者は診断結果により指示された処理
を行い、作業ロボットか常に健全な状態で作業できるよ
うにする。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図〜第６図を用いて説明
する。本実施例が支援する作業ロボットは、車両に搭載
され、高所における電気工事を行うマスク・スレーブ・
マニピュレータであり、操作者がマスク・マニピュレー
タを操作するとこの操作に対応して高所に位置するスレ
ーブ・マニピュレータが作業を行うと共にスレーブ・マ
ニピュレータに加わった力の量をマスク・マニピュレー
タに戻すというパイラテラル制御を行うものである。第
２図は、この作業ロボットを搭載した車両、いわゆる高
所作業車の運転室を表しくａ）図が平面図、（ｂ）図が
（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。

（ａ）図においてこの運転室の右側は通常の自動車の運
転室と同してあり、左側に作業ロボット操作系の機器が
配置され、作業ロボットによる作業時は、運転席を９０
度回転して作業ロボットの操作を行う。１は運転席であ
りこの席で自動車の運転およびマスク・マニピュレータ
の操作を行う。２はマスク・マニピュレータで、この操
作により高所に位置するスレーブ・マニピュレータが電
気工事を行う。３は操作装置で、マスク・マニピュレー
タ２の動作をそのまま、拡大、縮小してスレーブ・マニ
ピュレータを動かすと共にスレーブ・マニピュレータか
らの力の量をマスク・マニピュレータ２ヘフイードバツ
クし、操作者に操作の感覚を伝える。４はスレーブ・マ
ニピュレータの動作を監視するＣＲＴで、操作者はこの
ＣＲＴの画面を見ながら操作を行う。１０は本実施例の
作業支援装置であり操作者に対向する面は表示部１１で
ある。

第１図は作業支援装置ｌＯの表示部１１の画面レイアウ
トを示したもので、画面の下側には作業支援装置１０の
行う機能を選択する機能選択部１２があり、右側には画
面の表示内容をスクロールあるいは逆スクロールさせる
表示切換部１３がある。また画面にどの様な内容が表示
されていても作業ロボットに異常な状態が発生した場合
、警報を表示する異常発生表示部１４が画面右上部にあ
る。

次に、本装置の動作を第３図に示す動作フロー図に基づ
いて説明する。本装置の動作は大きく分けて作業支援と
異常診断の２つからなる。異常診断は作業ロボットに異
常が発生すると優先的に行われる。作業支援を行う場合
、ステップ３１において、第１図に示すホームメニュー
の表示を行い、ステップ３２で、作業支援か自己診断か
を選択する。

作業支援を選択するとステップ３３で作業手順の支援メ
ニュー展開を行う。第４図は作業手順の支援メニュー展
開で必要な支援メニューのデータ構造を示したものであ
る。第４図において、支援メニュー４０は、作業の分類
を示したｍ個の作業工種４１に展開され、各作業工種４
１は詳細な作業手順を示したｎ個の作業ステップ４２に
展開される。作業ステップ４２には、その作業ステップ
４２での注意事項や必要機材情報を示した付帯事項４３
が付随する。

第５図は第４図に示す１つの作業工種を実施していると
きの表示部１１の画面を示したものである。

作業工種４１は「工事用開閉器の取り付け」であり、こ
の作業工種４１に属する作業ステ・ツブ４２の一部か表
示されている。上向きの山形マークは表示されているス
テップの前に行うステップがあることを表し、下向きの
山形マークは表示されているステップの後にも更にステ
ップかあることを表している。右横向きの山形マークは
現在作業ロボットが実施している作業内容を表している
。作業ステップ４２の作業を行っているとき異常が発生
すると画面の右上の異常発生表示部１４に警報が表示さ
れる。

なお、作業ステップ４２は表示切換部１３により選択更
新される。第３図においてステップ３２で自己診断を選
択すると、作業ロボット装置の内部状態（例えばヒユー
ズ溶断、電源電圧低下など）のチエツクを行う。そして
ヒユーズ溶断などが検出されるとこのような結果を生じ
させた原因の後ろ向き推論を行い、推論結果と、操作者
の行うべき対処方法が画面に示される。この自己診断は
作業ロボットによる作業を開始する前にかならず行い、
作業ロボットの健全性を確認した後、本作業の開始をす
る。また、作業中も必要に応して行うとよい。

第６図は、第３図に示すステップ３５の異常発生表示と
ステップ３６のオペレータの対処支援指示を表示した画
面である。異常診断部が異常を検出すると画面右上の異
常発生表示部１４に警報１４が表れる。そこで機能選択
部１２で機能選択を行うと第６図に示す画面が現れ、異
常の内容を知ることができる。この場合スレーブアーム
の第１関節が動作しなくなったことを表している。異常
診断部は、原因を推論するためオペレータに他の関節が
動くかどうかチエツクするよう指示し、その結果と、サ
ーボドライバは加熱しておらず、電源電圧も変動してい
ないという事実からエキスパートシステムにより異常診
断を行い、第１モータの断線が考えられるとの診断と対
策を示す。この場合機能選択部１２のＦ３をタッチする
ことにより画面に対策が表示される。第７図は現実に起
こっている結果事象からその起因となった原因事象を後
ろ向き推論で行う説明図である。以上のように本実施例
によれば、作業ロボットの作業内容１作業進捗１次ぎに
行う作業ステップ等が示され、作業ロボットの構成要素
や機能の健全性がチエツクでき、さらに異常発生の原因
や対処方法が指示されるので、安全で能率的な作業を行
うことができる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば作業ロ
ボットに異常診断２作業状況指示、自己診断機能を有す
る支援装置を設けることにより安全で円滑に作業を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の表示画面の構成を示す図、第２図は
作業ロボット操作部と本実施例の配置を示す図、第３図
は本実施例の動作を示すフロー図、第４図は作業手順の
支援メニューの構成図、第５図は作業支援時の画面表示
の一例を示す図、第６図は異常対応時の画面表示の一例
を示す図、第７図は異常内容解析のための説明図である
。 １０・・・作業支援装置、１１・・・表示部１２・・・
機能選択部、１３・・・表示切換部、１４・・・異常発
生表示部。 ８願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 遠隔操作により作業を行う作業ロボットの作業を支援す
   る作業ロボット支援装置において、前記作業ロボットの
   状況情報を入力する入力部と、この状況情報に基づき前
   記作業ロボットの異常を検知し異常発生要因を診断する
   異常診断部と、前記状況情報に基づき作業進捗、次に行
   う作業内容を含む作業状況を出力する作業状況表示部と
   、前記状況情報に基づき前記作業ロボットの構成要素お
   よび機能の状況を診断する自己診断部とを備えたことを
   特徴とする作業ロボット支援装置。