JPH09216184A - 遠隔操作型ロボット監視システム - Google Patents

遠隔操作型ロボット監視システム

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JPH09216184A
JPH09216184A JP2266096A JP2266096A JPH09216184A JP H09216184 A JPH09216184 A JP H09216184A JP 2266096 A JP2266096 A JP 2266096A JP 2266096 A JP2266096 A JP 2266096A JP H09216184 A JPH09216184 A JP H09216184A
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JP
Japan
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robot
unit
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remote
robot body
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JP2266096A
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English (en)
Inventor
Toshiji Doi
利次 土井
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、信頼性の高い確実な安全監視を実
現し得るようにすることにある。 【解決手段】シミュレーション部16で動作指令生成部
12で生成した制御信号に基づいてロボット本体10の
動作予測をシミュレーションして、そのシミュレーショ
ン情報と、ロボット本体10の内界/外界センサ10で
検出した動作情報とに基づいてロボット本体10の動作
状況の安全の有無を判定し、ロボット本体10の安全監
視を行うように構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば宇宙空間
で各種作業に供するマニピュレータ方式の宇宙用ロボッ
トや惑星移動用ロボットや原子力発電所用ロボット等の
遠隔操作される遠隔操作型ロボットの安全監視を行うの
に用いられる遠隔操作型ロボット監視システムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、宇宙開発の分野においては、宇
宙空間で各種の作業を実行する場合、遠隔操作型ロボッ
トを用いて所望の作業を行う方法が考えられている。こ
のような遠隔操作型ロボットは、ロボット本体を、例え
ば宇宙空間を飛翔する軌道上作業機に搭載して、このロ
ボット本体を、地上等の指令局に設けた操作部を操作す
ることにより、遠隔的に動作制御して所望の作業を行
う。そのため、遠隔操作型ロボットには、各種の安全対
策が講じられている。
【0003】図2は、このような遠隔操作型ロボットに
用いられる監視システムを示すもので、操作部1が操作
されると、その操作量に応じた操作指令が動作指令生成
部2に入力される。動作指令生成部2は、操作指令に応
じた動作指令として制御信号を生成してロボット本体3
の演算部4に出力する。演算部4は、入力した制御信号
に基づいて図示しない関節駆動部等等の各駆動部の駆動
信号を生成して該駆動部を駆動制御し、ロボット本体3
を動作制御させる。
【0004】また、ロボット本体3には、関節角検出セ
ンサや監視カメラ等の内界/外界センサ5が搭載され、
この内界/外界センサ5でロボット本体3の各部の動作
状態を検出して、その動作情報を、例えば地上局に設け
られる監視部6に出力する。監視部6は、入力した動作
情報と予め設定される環境モデルに基づいて安全の有無
を判定し、危険を判定した状態で、危険信号を動作指令
部2に出力する。動作指令部2は、危険信号が入力され
ると、停止信号を演算部4に出力してロボット本体2の
動作を停止させる。
【0005】ところが、上記監視システムでは、ロボッ
ト本体3の動作状態を検出して、その動作情報に基づい
てロボット本体3の安全を判定し、ロボット本体3を動
作制御する構成上、ロボット本体3の動作情報の転送等
による時間遅れがあるために、危険を判定した状態で、
ロボット本体3が危険領域に侵入したりする虞れを有
し、安全性が劣るという問題を有する。
【0006】また、ロボット本体3の動作環境等により
内界/外界センサ5で動作情報を検出できない場合に
は、安全判定が困難となるために、信頼性が劣るという
問題を有する。
【0007】係る事情は、宇宙作業機に搭載されて宇宙
空間で各種の作業を実行する宇宙用マニピュレータシス
テムに限ることなく、遠隔操作される惑星走行用ロボッ
トや、原子力発電用ロボットや、水中作業用ロボット等
の遠隔操作される各種のロボットシステムにおいて同様
である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の監視システムでは、信頼性が劣ると共に、安全性が
劣るという問題を有する。この発明は上記の事情に鑑み
てなされたもので、構成簡易にして、信頼性の高い確実
な安全監視を実現し得るようにした遠隔操作型ロボット
監視システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、制御信号に
基づいて動作制御されるものであって、動作状態を検出
する検出センサが搭載されるロボット本体と、操作指令
に基づいて前記制御信号を生成して前記ロボット本体に
出力する動作指令生成部と、この動作指令生成部で生成
した制御信号と前記ロボット本体の運動学及び動力学モ
デル、環境モデルとに基づいて該ロボット本体の動作予
測をシミュレーションするシミュレーション部と、この
シミュレーション部のシミュレーション情報と前記検出
センサで検出した前記ロボット本体の動作情報とに基づ
いて該ロボット本体の動作状況を判定して監視する監視
部とを備えて遠隔操作型ロボット監視システムを構成し
たものである。
【0010】上記構成によれば、シミュレーション部
は、動作指令生成部で生成した制御信号に基づいてロボ
ット本体の動作予測をシミュレーションして、そのシミ
ュレーション情報を監視部に出力する。監視部は、シミ
ュレーション部からのシミュレーション情報とロボット
本体の検出センサで検出した動作情報とに基づいてロボ
ット本体の動作状況の安全の有無を判定する。これによ
り、ロボット本体の動作状況は、リアルタイムで時間遅
れの少ない監視が可能となり、信頼性の高い安全な監視
が可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して詳細に説明する。図1は、この発
明の一実施の形態に係る遠隔操作型ロボット監視システ
ムを示すもので、ロボット本体10は、例えば宇宙空間
を飛翔する宇宙作業機に動作制御自在に配設される。
【0012】ロボット本体10には、動作制御用演算部
11が設けられ、この演算部11には、動作指令生成部
12の出力端が接続される。動作指令生成部12は、例
えば地上等に構築される指令局側に配設され、その入力
端には、指令入力用操作部13が接続される。そして、
動作指令生成部12は、操作部13より、例えば作業メ
ニューに応じた操作指令が入力されると、その操作指令
に応じた動作指令として制御信号を生成して上記演算部
11に出力する。
【0013】また、ロボット本体10には、関節角検出
センサ、監視カメラ等の内界/外界センサ14が配設さ
れる。この内界/外界センサ14は、ロボット本体10
の関節部等の図示しない駆動部の動作状態を検出して、
その検出情報を演算部11を介して指令局側の監視部1
5に出力する。
【0014】上記動作指令部12には、シミュレーショ
ン部16が接続される。シミュレーション部16には、
ロボット本体13の運動学及び動力学モデル、環境モデ
ルの記憶される記憶部17が接続され、この記憶部17
に記憶されたロボット本体10の運動学及び動力学モデ
ル、環境モデルと、上記動作指令生成部12で生成した
制御信号とに基づいてロボット本体10の動作予測をシ
ミュレーションして、そのシミュレーション情報を監視
部15に出力する。
【0015】上記指令局側の動作指令生成部12及び監
視部15と、宇宙空間側となるロボット本体10の演算
部11との接続は、無線でも有線でもどちらでもよい。
上記構成において、操作部13から操作指令が入力され
ると、該操作指令が動作指令生成部12に入力される。
すると、動作指令生成部12は、操作指令に応じた制御
信号を生成してロボット本体10の演算部11に出力す
る。
【0016】演算部11は、入力した制御信号に基づい
て上記駆動部(図示せず)の駆動信号を生成して該駆動
部(図示せず)を駆動制御し、ロボット本体10を作業
メニューに基づいて動作制御する。ここで、ロボット本
体10は、その動作に伴う上記駆動部(図示せず)を含
む各部の動作状態が内界/外界センサ14で検出され、
この内界/外界センサ14で検出したロボット本体10
の動作情報が監視部15に入力される。
【0017】同時に、上記動作指令生成部12は、その
制御信号をシミュレーション部16に出力する。シミュ
レーション部16は、入力した制御信号と、記憶部17
に記憶されるロボット本体10の運動学及び動力学モデ
ル、環境モデルとに基づいて該ロボット本体10の動作
予測データを生成して、該動作予測データに基づいてシ
ミュレーションを実行し、そのシミュレーション情報を
上記監視部15に出力する。
【0018】監視部15は、ロボット本体10の内界/
外界センサ14からの動作情報と、シミュレーション部
16からのシミュレーション情報とを比較してロボット
本体10の安全の有無を比較検討し、例えば危険を判定
した状態で危険信号を動作指令生成部12に出力する。
ここで、動作指令生成部12は、停止信号を生成してロ
ボット本体10の演算部11に出力し、ロボット本体1
0の動作を停止させる。これにより、ロボット本体10
は、危険状態から回避される。
【0019】このように、上記遠隔操作型ロボット監視
システムは、シミュレーション部16で動作指令生成部
12で生成した制御信号に基づいてロボット本体10の
動作予測をシミュレーションして、そのシミュレーショ
ン情報と、ロボット本体10の内界/外界センサ10で
検出した動作情報とに基づいてロボット本体10の動作
状況の安全の有無を判定し、ロボット本体10の安全監
視を行うように構成した。
【0020】これによれば、内界/外界センサ14から
の動作情報及びシミュレーション部16からのシミュレ
ーション情報の双方に基づいてロボット本体10の動作
状況の判定を行っていることにより、ロボット本体10
の動作情報の有無に影響されることなく、その動作状態
をリアルタイムで判定することが可能となり、信頼性の
高い安定した監視動作が実現される。
【0021】また、これによれば、シミュレーション部
16で取得したシミュレーション情報を用いて監視動作
を実行していることにより、内界/外界センサ14で検
出した動作情報の伝送時間遅れによる衝突等の危険防止
が効果的に図れて、安全性の向上が図れる。
【0022】なお、上記実施の形態では、監視部15で
危険を判定した状態で、危険信号を動作指令生成部12
に出力して、自動的にロボット本体10を動作停止する
ように構成した場合で説明したが、これに限ることな
く、例えば表示部を設けて危険を判定した状態で、その
危険状態を表示してロボット操作者に知らせることによ
り、危険を回避するように構成しても良い。
【0023】また、上記実施の形態では、動作指令生成
部12、シミュレーション部16を指令局側に配設する
ように構成したが、これに限ることなく、ロボット本体
側に配設したり、各種の組合わせ配置が可能である。そ
して、指令局としては、地上側に限ることなく、例えば
ロボット本体10に対して宇宙ステーション等の宇宙空
間側に遠隔的に配設するように構成してもよい。
【0024】さらに、上記実施の形態では、宇宙作業機
に搭載したマニピュレータ方式の遠隔操作型ロボットに
適用した場合で説明したが、これに限ることなく、遠隔
操作型の惑星走行用ロボットや、地上環境で用いられる
原子力発電所や水中等で使用される遠隔操作型の各種ロ
ボット方式において適用可能であり、いずれも同様の効
果が期待される。この場合には、ロボットの各部の動作
状態を検出するセンサとしては、ロボット自体の機能等
に応じて適宜に設定される。よって、この発明は、上記
実施の形態に限ることなく、その他、この発明の要旨を
逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることは勿論の
ことである。
【0025】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、構成簡易にして、信頼性の高い確実な安全監視を実
現し得るようにした遠隔操作型ロボット監視システムを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態に係る遠隔操作型ロボ
ット監視システムを示した図。
【図2】従来の遠隔操作型ロボットに用いられる監視シ
ステムを示した図。
【符号の説明】
10…ロボット本体。 11…演算部。 12…動作指令生成部。 13…操作部。 14…内界/外界センサ。 15…監視部。 16…シミュレーション部。 17…記憶部。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御信号に基づいて動作制御されるもの
    であって、動作状態を検出する検出センサが搭載される
    ロボット本体と、 操作指令に基づいて前記制御信号を生成して前記ロボッ
    ト本体に出力する動作指令生成部と、 この動作指令生成部で生成した制御信号と前記ロボット
    本体の運動学及び動力学モデル、環境モデルとに基づい
    て該ロボット本体の動作予測をシミュレーションするシ
    ミュレーション部と、 このシミュレーション部のシミュレーション情報と前記
    検出センサで検出した前記ロボット本体の動作情報とに
    基づいて該ロボット本体の動作状況を判定して監視する
    監視部とを具備したことを特徴とする遠隔操作型ロボッ
    ト監視システム。
  2. 【請求項2】 前記監視部は、危険を判定した状態で、
    危険信号を動作指令生成部に出力し、ロボット本体を緊
    急停止させることを特徴とする請求項1記載の遠隔操作
    型ロボット監視システム。
  3. 【請求項3】 前記監視部は、危険を判定した状態で、
    危険状態を表示することを特徴とする請求項1記載の遠
    隔操作型ロボット監視システム。
  4. 【請求項4】 前記ロボット本体は、取付基体に対して
    動作制御自在に組付け配置されて遠隔的に操作されるこ
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の遠隔
    操作型ロボット監視システム。
  5. 【請求項5】 前記ロボット本体は、移動走行自在に設
    けられて遠隔的に走行操作されることを特徴とする請求
    項1乃至3のいずれかに記載の遠隔操作型ロボット監視
    システム。
JP2266096A 1996-02-08 1996-02-08 遠隔操作型ロボット監視システム Pending JPH09216184A (ja)

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ID=12089010

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002144266A (ja) * 2000-11-06 2002-05-21 Toshiba Corp 作業システム
JP2005316937A (ja) * 2004-04-02 2005-11-10 Yaskawa Electric Corp 制御装置およびその制御方法
JPWO2006022201A1 (ja) * 2004-08-25 2008-05-08 株式会社安川電機 ロボットの評価システム及び評価方法
CN101844353A (zh) * 2010-04-14 2010-09-29 华中科技大学 机械臂/灵巧手***遥操作任务规划和仿真方法
WO2018229926A1 (ja) * 2017-06-15 2018-12-20 オリンパス株式会社 医療用マニピュレータ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002144266A (ja) * 2000-11-06 2002-05-21 Toshiba Corp 作業システム
JP2005316937A (ja) * 2004-04-02 2005-11-10 Yaskawa Electric Corp 制御装置およびその制御方法
JPWO2006022201A1 (ja) * 2004-08-25 2008-05-08 株式会社安川電機 ロボットの評価システム及び評価方法
CN101844353A (zh) * 2010-04-14 2010-09-29 华中科技大学 机械臂/灵巧手***遥操作任务规划和仿真方法
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