JPS6234785A - 遠隔作業ロボツト - Google Patents
遠隔作業ロボツトInfo
- Publication number
- JPS6234785A JPS6234785A JP17558985A JP17558985A JPS6234785A JP S6234785 A JPS6234785 A JP S6234785A JP 17558985 A JP17558985 A JP 17558985A JP 17558985 A JP17558985 A JP 17558985A JP S6234785 A JPS6234785 A JP S6234785A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work
- robot
- arm
- positional relationship
- remote
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、活線工事などに用いられる遠隔作業ロボッ
トに関する。
トに関する。
(従来の技術とその問題点)
活線工事や高層建築物の塗装作業など、地上から離れた
場所での作業は一般にかなりの危険を伴なうため、近年
においてはロボットの導入が提案されている。たとえば
、第1図に示すような、活線りから柱上トランスTへの
引出1jlRを用いた分岐作業を想定すると、通電状態
のままで高所作業を行なわねばならないことから、手作
業による場合は感電や転落の危険性が高く、専門の作業
日でも事故率が小さく f、にいというのが現状である
。そして、これを打開するためのロボツ1〜として、た
とえば特開昭60−17509号に開示されているもの
などが知られている。
場所での作業は一般にかなりの危険を伴なうため、近年
においてはロボットの導入が提案されている。たとえば
、第1図に示すような、活線りから柱上トランスTへの
引出1jlRを用いた分岐作業を想定すると、通電状態
のままで高所作業を行なわねばならないことから、手作
業による場合は感電や転落の危険性が高く、専門の作業
日でも事故率が小さく f、にいというのが現状である
。そして、これを打開するためのロボツ1〜として、た
とえば特開昭60−17509号に開示されているもの
などが知られている。
ところが、このような用途に利用されるロボットは、そ
の本質上、作業車などから伸びる良いブームの先端部に
ロボット機構を取付けなければならならないが、屋外作
業であるために風などの影響もかkり大きなものになる
。このため、工事を行なうべぎ活線にロボツ1〜を対向
させて正確に位置決めを行うことが困難であり、いった
ん位置決めを行なっても、作業中にブームが揺動して位
置関係が崩れてしまうことになる。
の本質上、作業車などから伸びる良いブームの先端部に
ロボット機構を取付けなければならならないが、屋外作
業であるために風などの影響もかkり大きなものになる
。このため、工事を行なうべぎ活線にロボツ1〜を対向
させて正確に位置決めを行うことが困難であり、いった
ん位置決めを行なっても、作業中にブームが揺動して位
置関係が崩れてしまうことになる。
このにうな)2動は、上記原因のほかに、ロボットのア
ームの移動による重心の変位や作業動力の伝動による振
動によっても引起されるが、これによってロボットの作
業原点が揺動すると、作業そのものの支障となるばかり
でなく、場合によっては活線等の作業対象物にブームや
ロボットが衝突して、これらを破■してしまうこともあ
る。
ームの移動による重心の変位や作業動力の伝動による振
動によっても引起されるが、これによってロボットの作
業原点が揺動すると、作業そのものの支障となるばかり
でなく、場合によっては活線等の作業対象物にブームや
ロボットが衝突して、これらを破■してしまうこともあ
る。
以上のように、従来の遠隔作業ロボットでは、ロボット
と作業対象物との間の相対的位置関係が乱されることに
起因して、種々の問題が生じていた。
と作業対象物との間の相対的位置関係が乱されることに
起因して、種々の問題が生じていた。
(発明の目的)
この発明は、上述の問題の克服を意図しており、ロボッ
トと作業対象物との相対的位置関係の乱れによる影響を
防止し、それによって作業の効率や安全性を高めること
ができる遠隔作業ロボットを提供することを目的とする
。
トと作業対象物との相対的位置関係の乱れによる影響を
防止し、それによって作業の効率や安全性を高めること
ができる遠隔作業ロボットを提供することを目的とする
。
(目的を達成するための手段)
上述の目的を達成するため、この発明にかかる遠隔作業
ロボットでtよ、先端に設けられた結合機構を作業対象
に結合することによって作業時における当該ロボットの
作業原点と作業対象との間の相対位置関係を規制する位
置関係規制アームを、当該ロボットの所定部分に配設し
、これによって規i1.lJされた相対位置関係に基い
て、ロボットの作業機構の制御を行なうようにしている
。
ロボットでtよ、先端に設けられた結合機構を作業対象
に結合することによって作業時における当該ロボットの
作業原点と作業対象との間の相対位置関係を規制する位
置関係規制アームを、当該ロボットの所定部分に配設し
、これによって規i1.lJされた相対位置関係に基い
て、ロボットの作業機構の制御を行なうようにしている
。
(実施例)
実施例の全体構成
第2図は、この発明を活線工事用の遠隔作業ロボットに
適用した一実施例の概略正面図である。
適用した一実施例の概略正面図である。
同図において、高所作業型2の車体3上には旋回台5が
段IJられ、この旋回台5上には多段伸縮式のブーム4
が起伏自在に枢結されている。そして、ロボット1はこ
のブーム4の先端に設けられている。このブーム4は、
伸縮用シリンダ(図示せず)によってその長さが可変と
なっているとともに、ブーム4と旋回台5との間に配設
された起伏シリンダ6によって、その起伏角度を1li
lJ ill可能とされている。また、ブーム4の両端
部付近に配された平衡シリンダ7.8の連係によって、
ロボット1の全体的な姿勢の維持を図っている。そして
、車体3の前後の左右両側の計4箇所には、アウトリガ
9が車体側方へ張出可能に設けられており、このアウト
リガ9にはジヤツキ10が取付【プられている。
段IJられ、この旋回台5上には多段伸縮式のブーム4
が起伏自在に枢結されている。そして、ロボット1はこ
のブーム4の先端に設けられている。このブーム4は、
伸縮用シリンダ(図示せず)によってその長さが可変と
なっているとともに、ブーム4と旋回台5との間に配設
された起伏シリンダ6によって、その起伏角度を1li
lJ ill可能とされている。また、ブーム4の両端
部付近に配された平衡シリンダ7.8の連係によって、
ロボット1の全体的な姿勢の維持を図っている。そして
、車体3の前後の左右両側の計4箇所には、アウトリガ
9が車体側方へ張出可能に設けられており、このアウト
リガ9にはジヤツキ10が取付【プられている。
一方、旋回台5の側方には、ブーム4の動作のほか、ロ
ボット1の動作などを制御するための中央制御装置11
が設けられている。また、ブーム4の上端部付近には操
作部12が配設されている。
ボット1の動作などを制御するための中央制御装置11
が設けられている。また、ブーム4の上端部付近には操
作部12が配設されている。
ざらに、旋回台5の下部には、ブーム関連作動用の電磁
弁装B13が設けられている。なお、このような旋回台
5やブーム4などには種々の位1dセンサなどが取付け
らるが、これらの部分の構造は、たとえば特開昭59−
182199Mに開示されているものと同様に構成する
ことができるため、詳細な説明は省略する。
弁装B13が設けられている。なお、このような旋回台
5やブーム4などには種々の位1dセンサなどが取付け
らるが、これらの部分の構造は、たとえば特開昭59−
182199Mに開示されているものと同様に構成する
ことができるため、詳細な説明は省略する。
ロボット部分の構
次に、ロボット1の構造については、第3A図を参照し
つつ説明する。同図においで、ブーム4の先端に取付け
られた架台21には、内蔵されたモータM1によって図
のφ方向に旋回可能な旋回架台22が設けられている。
つつ説明する。同図においで、ブーム4の先端に取付け
られた架台21には、内蔵されたモータM1によって図
のφ方向に旋回可能な旋回架台22が設けられている。
この旋回架台22の上面には、支持塔23が立設されて
おり、この支持塔23の上側部からは、この支持塔23
によって支持される作業アーム30が伸びている。また
、この支持J!23の頂部を形成するハウジング23ト
1に設けられた垂直シャフト24Aの上端部には、結節
機構24Bを介して水平シャツh 24 Cが取付けら
れている。この水平シャフト24Cの両端には、結節機
構2413内に内蔵されたモータにより図のθ方向に回
動可能な2個のイメージセンサ(ITVカメラ)25a
、25bが設けられている。
おり、この支持塔23の上側部からは、この支持塔23
によって支持される作業アーム30が伸びている。また
、この支持J!23の頂部を形成するハウジング23ト
1に設けられた垂直シャフト24Aの上端部には、結節
機構24Bを介して水平シャツh 24 Cが取付けら
れている。この水平シャフト24Cの両端には、結節機
構2413内に内蔵されたモータにより図のθ方向に回
動可能な2個のイメージセンサ(ITVカメラ)25a
、25bが設けられている。
これらのうら、垂直シャフト24A付近を、第3B図に
拡大図として示す。同図に示すように、この垂直シャフ
ト24Aにはうツク24しが設けられており、このラッ
ク24Lが上記ハウジング23H内に内蔵されたビニオ
ン24Pと協耐することによって、垂直シャツl−24
Aが上下運動をする。これは、上記イメージセンナ25
a、25bを上下に移動さσるための機構である。
拡大図として示す。同図に示すように、この垂直シャフ
ト24Aにはうツク24しが設けられており、このラッ
ク24Lが上記ハウジング23H内に内蔵されたビニオ
ン24Pと協耐することによって、垂直シャツl−24
Aが上下運動をする。これは、上記イメージセンナ25
a、25bを上下に移動さσるための機構である。
第3Δ図に戻って、上記作業アーム30は、それぞれモ
ータM2〜M4によって垂直面内で回動可能な第1〜第
3のアーム31〜33を含み、このうち第3のアーム3
3は、モータM5によってψ方向にら旋回可能とされて
いて、その先端には、後)ホする工具によって活線作業
を行なうためのエンドエフェクタ34が取付けられてい
る。
ータM2〜M4によって垂直面内で回動可能な第1〜第
3のアーム31〜33を含み、このうち第3のアーム3
3は、モータM5によってψ方向にら旋回可能とされて
いて、その先端には、後)ホする工具によって活線作業
を行なうためのエンドエフェクタ34が取付けられてい
る。
一方、旋回架台22の側部には、モータM6ににって垂
直面内で回動可能なシャフト51の両端に、対称的に配
置された2つの保持用単位アーム53a、53bを含む
保持用ツインアーム52が設けられている。この保持用
ツインアーム52が、この発明の「位置関係規制アーム
」に相当する。
直面内で回動可能なシャフト51の両端に、対称的に配
置された2つの保持用単位アーム53a、53bを含む
保持用ツインアーム52が設けられている。この保持用
ツインアーム52が、この発明の「位置関係規制アーム
」に相当する。
なお、これら2つの保持用単位アーム53a、53bは
互いに同じ構造を有するため、以下では前者のみを説明
する。
互いに同じ構造を有するため、以下では前者のみを説明
する。
すなわら、保持用単位アーム53aにおいては、上記シ
ャツj・51の端部から直角に伸びる第1のアーム54
aが直動アクチュータAによって伸縮自在とされており
、その先端に設けられたモータM7によって垂直面内で
回動する第2のアーム55aの先端には、把持機構56
aが設けられている。そして、2つの保持用単位アーム
53a、53bは互いに連動して同一の動きを行なうた
め、後の妨作説明では、保持用単位アーム53aの動作
によってこれらを代表させるものとする。
ャツj・51の端部から直角に伸びる第1のアーム54
aが直動アクチュータAによって伸縮自在とされており
、その先端に設けられたモータM7によって垂直面内で
回動する第2のアーム55aの先端には、把持機構56
aが設けられている。そして、2つの保持用単位アーム
53a、53bは互いに連動して同一の動きを行なうた
め、後の妨作説明では、保持用単位アーム53aの動作
によってこれらを代表させるものとする。
なお、作業用アーム30のエンドエフェクタ34やこの
保持用ツインアーム52の把持機構56a等の動力源は
、それら自身の付近に設けてもよく、また、旋回架台2
2などの内部に設けて動力を伝達させてもよい。また、
これら各アームは絶縁材料で構成する。さらに、これら
のアームの各関節部には、近接スイッチCを設けてお(
。
保持用ツインアーム52の把持機構56a等の動力源は
、それら自身の付近に設けてもよく、また、旋回架台2
2などの内部に設けて動力を伝達させてもよい。また、
これら各アームは絶縁材料で構成する。さらに、これら
のアームの各関節部には、近接スイッチCを設けてお(
。
他方、旋回架台22の他の側部には、斜め上方に伸びて
互いに連係された梯子状のアーム61゜62を有する工
具箱支持アーム60が取付けられており、アーム62の
先端には工具類64を収容する工具箱63が支持されて
いる。そして、アーム62は、モータM8によって垂直
面内で回動可能とされている。
互いに連係された梯子状のアーム61゜62を有する工
具箱支持アーム60が取付けられており、アーム62の
先端には工具類64を収容する工具箱63が支持されて
いる。そして、アーム62は、モータM8によって垂直
面内で回動可能とされている。
以上のような構造を有するこのロボット1においては、
作業用アーム30、保持用アーム52それに■貝箱支持
アーム60は、ともに旋回架台22から伸びており、ブ
ーム4の移動や揺勅によって旋回架台22の位置が変わ
っても、これらの間の位置関係は不変どなっている。そ
して、旋回架台22の回転中心Oが、このロボット1の
作業原点となっている。
作業用アーム30、保持用アーム52それに■貝箱支持
アーム60は、ともに旋回架台22から伸びており、ブ
ーム4の移動や揺勅によって旋回架台22の位置が変わ
っても、これらの間の位置関係は不変どなっている。そ
して、旋回架台22の回転中心Oが、このロボット1の
作業原点となっている。
1あ」ソ」風
第4図は、この実施例における電気的構成の概略を示す
ブロック図である。同図において、中央処理装置11は
、CPLI 71およびメモリ72を含んでおり、これ
らは下記の要素へと接続されている。
ブロック図である。同図において、中央処理装置11は
、CPLI 71およびメモリ72を含んでおり、これ
らは下記の要素へと接続されている。
■第2図に示した操作部12および制御状態等の表示の
ためのディスプレイ73゜ ■旋回台5の旋回モータや、シリンダ6等を含むブーム
駆動系74゜ ■ブーム4の伸縮などを検知するセンサなどを含んだブ
ーム検出系75゜ ■アラトリが9の張出状態を検出するためのけンサを含
んだアウトリガ検出系76゜ ■ロボット1のモータM、M2・・・や直動アクヂュエ
ータAなどのロボット駆動系77゜■ロボット1のモー
タM、M2・・・などに取付けられて、その回転角など
を検出するエンコーダEや、前述した近接スイッチCな
どを含むロボット検出系78゜ ■イメージセンサ25a、25bからの画像の処理を行
なう画像処理回路PC0 また、これらのうち、ロボット1に関連する部分は光フ
アイバーケーブルによって接続し、光通信系とすること
によって、電気的絶縁を確保することができる。なお、
第4図はインターフェイス回路やD/Aコンバータ等な
どを省略して描いであるが、これらについては通常のロ
ボツ1〜制御に用いられる構成を採用すればよい。
ためのディスプレイ73゜ ■旋回台5の旋回モータや、シリンダ6等を含むブーム
駆動系74゜ ■ブーム4の伸縮などを検知するセンサなどを含んだブ
ーム検出系75゜ ■アラトリが9の張出状態を検出するためのけンサを含
んだアウトリガ検出系76゜ ■ロボット1のモータM、M2・・・や直動アクヂュエ
ータAなどのロボット駆動系77゜■ロボット1のモー
タM、M2・・・などに取付けられて、その回転角など
を検出するエンコーダEや、前述した近接スイッチCな
どを含むロボット検出系78゜ ■イメージセンサ25a、25bからの画像の処理を行
なう画像処理回路PC0 また、これらのうち、ロボット1に関連する部分は光フ
アイバーケーブルによって接続し、光通信系とすること
によって、電気的絶縁を確保することができる。なお、
第4図はインターフェイス回路やD/Aコンバータ等な
どを省略して描いであるが、これらについては通常のロ
ボツ1〜制御に用いられる構成を採用すればよい。
実施例の動作
次に、第5図を参照しつつ、この実施例の動作を説明す
る。なお、以下の説明において、カッコ内は図中のステ
ップ番号を示す。まず、作業車2を活線りの近くに停止
させ、アウトリガ9を伸長してジヤツキ10による安定
化を図った後、操作部12の操作によって、ブーム4の
旋回と伸長とを行ない、ロボット1を作業目的の活線(
第3図の活!511L2であると想定する。)に対向す
る位置まで移動させる(Sl)。この動作は、旋回架台
22の旋回とあわせて行なってもよい。
る。なお、以下の説明において、カッコ内は図中のステ
ップ番号を示す。まず、作業車2を活線りの近くに停止
させ、アウトリガ9を伸長してジヤツキ10による安定
化を図った後、操作部12の操作によって、ブーム4の
旋回と伸長とを行ない、ロボット1を作業目的の活線(
第3図の活!511L2であると想定する。)に対向す
る位置まで移動させる(Sl)。この動作は、旋回架台
22の旋回とあわせて行なってもよい。
この対向動作において、ロボット1が活線L1〜L3に
正対しているかどうかは、2つのイメージセンサ25a
、25bを設けていることによって検出可能である。す
なわち、ロボット1が活線L 〜し3に対して斜めにな
っているときには、2つのイメージセンサ25a、25
bのそれぞれによって撮像される活線の太さが互いに異
なったものとなり、これによって正対しているかどうか
が容易にわかることになる。そして、これらの画像にお
ける活線の太さを同じにするように、ロボット1の姿勢
を変えることによって、ロボット1を活1jlL1〜[
3に正対させることができる。
正対しているかどうかは、2つのイメージセンサ25a
、25bを設けていることによって検出可能である。す
なわち、ロボット1が活線L 〜し3に対して斜めにな
っているときには、2つのイメージセンサ25a、25
bのそれぞれによって撮像される活線の太さが互いに異
なったものとなり、これによって正対しているかどうか
が容易にわかることになる。そして、これらの画像にお
ける活線の太さを同じにするように、ロボット1の姿勢
を変えることによって、ロボット1を活1jlL1〜[
3に正対させることができる。
このようにして、ロボット1の作業可能範囲内に活線L
2が位置するような関係とした後、イメージセンサ25
a、25bを動作させて、活線L2までの距離と方向と
を確認する(S2)。
2が位置するような関係とした後、イメージセンサ25
a、25bを動作させて、活線L2までの距離と方向と
を確認する(S2)。
この確認原理の例が第6図に示されており、ロボット1
そのものを上下方向に距1l111だけ変化させ、その
上下両端位置のそれぞれで、活線L2がイメージセンサ
25a、25bの視界中央位置に来るように、このイメ
ージセンサ25a、25bを垂直面内で回動させる。こ
のときの回動角をそれぞれα 、α2で表現すると、三
角311ffiの原理で知られているように、活IaL
2までの距11fDは、次の(1)式で求まる。
そのものを上下方向に距1l111だけ変化させ、その
上下両端位置のそれぞれで、活線L2がイメージセンサ
25a、25bの視界中央位置に来るように、このイメ
ージセンサ25a、25bを垂直面内で回動させる。こ
のときの回動角をそれぞれα 、α2で表現すると、三
角311ffiの原理で知られているように、活IaL
2までの距11fDは、次の(1)式で求まる。
D=1sin a x S!n(22/5in(a1
+a2)・・・(1) また、活線L2の方向は、α1またはα2によって知る
ことができる。
+a2)・・・(1) また、活線L2の方向は、α1またはα2によって知る
ことができる。
第5図に戻って、このようにして活線L3までの距離と
方向との検出に引き続いて、接に行なわれる各アームの
動作において障害となるような物体があるかどうかを上
記イメージセンサ25a。
方向との検出に引き続いて、接に行なわれる各アームの
動作において障害となるような物体があるかどうかを上
記イメージセンサ25a。
25bの検出出力に基いて確認する(S3)。このよう
な障害物としては、第6図の活線し 、し3などがあり
、たとえば活線L1については角度β1.β2を知るこ
とによって、やはりその位置を知ることができる。もっ
とも、活線り、L2゜[,3のそれぞれの大きさが異な
る場合などには、目的とする活1!L2と他の活IL1
.L−3との区別は比較的容易であるが、同一径の場合
などでは、区別が困難であるような場合もある。このと
きには、第4図中に示したディスプレイ73にイメージ
センサ25a、25bの撮像画面を表示させ、作業員の
スイッチ操作によってその区別をつけるなどの方法を導
入すればよい。
な障害物としては、第6図の活線し 、し3などがあり
、たとえば活線L1については角度β1.β2を知るこ
とによって、やはりその位置を知ることができる。もっ
とも、活線り、L2゜[,3のそれぞれの大きさが異な
る場合などには、目的とする活1!L2と他の活IL1
.L−3との区別は比較的容易であるが、同一径の場合
などでは、区別が困難であるような場合もある。このと
きには、第4図中に示したディスプレイ73にイメージ
センサ25a、25bの撮像画面を表示させ、作業員の
スイッチ操作によってその区別をつけるなどの方法を導
入すればよい。
再び第5図に戻って、目的とする活線L2と障害物とが
確認されると、これらの情報に基いて保持用ツインアー
ム52の動作シーケンスを決定する(S4)。これは、
活線L2までの距離と方向とに応じて保持用ツインアー
ム52の伸長□□□と伸長方向とを決定するとともに、
その伸長動作において、アームの−8部分が他の活線し
、L などに接触しないような経路を選択させ、それ
に応じた駆動順序を決定することを意味する。
確認されると、これらの情報に基いて保持用ツインアー
ム52の動作シーケンスを決定する(S4)。これは、
活線L2までの距離と方向とに応じて保持用ツインアー
ム52の伸長□□□と伸長方向とを決定するとともに、
その伸長動作において、アームの−8部分が他の活線し
、L などに接触しないような経路を選択させ、それ
に応じた駆動順序を決定することを意味する。
次に、こうして決定されたシーケースに従って保持用ツ
インアーム52を伸長させ、その先端の把持灘構56a
等を用いて活線L2を把握する(S5)。これは、たと
えば、モータM6を回動させた後に直動アクチュエータ
八を伸長させ、そして、モータM1を回aさせる、とい
った順序で行なうことができる。また、このような制御
にもかかわらず仮に障害物に接触してしまった場合には
、近接スイッチCの検出出力に基いて経路変更等を行な
う。
インアーム52を伸長させ、その先端の把持灘構56a
等を用いて活線L2を把握する(S5)。これは、たと
えば、モータM6を回動させた後に直動アクチュエータ
八を伸長させ、そして、モータM1を回aさせる、とい
った順序で行なうことができる。また、このような制御
にもかかわらず仮に障害物に接触してしまった場合には
、近接スイッチCの検出出力に基いて経路変更等を行な
う。
このような動作を完了することによって、ロボッl−1
と活線L2との相対的位置関係は固定されたものとなる
。このため、用などの影響によってブーム4が揺動して
も、ロボット1は活線L2を把持したままで揺動するた
めに、ロボット1と活線L2との相対距離は不変であっ
て、作業アーム30の動作を安定に行なうことができる
ようになる。また、活線L2を把持していることによっ
て、ブーム4の揺fJJRそのものを減少させることも
できる。
と活線L2との相対的位置関係は固定されたものとなる
。このため、用などの影響によってブーム4が揺動して
も、ロボット1は活線L2を把持したままで揺動するた
めに、ロボット1と活線L2との相対距離は不変であっ
て、作業アーム30の動作を安定に行なうことができる
ようになる。また、活線L2を把持していることによっ
て、ブーム4の揺fJJRそのものを減少させることも
できる。
こうして、把持が完了すると、この把持状態における旋
回架台22の旋回中心0(第3図)を、作業原点として
設定し、以後の動作の基準点とする(S6)。また、上
記保持用ツインアーム52のシーケース決定と同様に、
−り2相対位置関係に応じて作業アームの動作シーケー
スを決定する(S7)。
回架台22の旋回中心0(第3図)を、作業原点として
設定し、以後の動作の基準点とする(S6)。また、上
記保持用ツインアーム52のシーケース決定と同様に、
−り2相対位置関係に応じて作業アームの動作シーケー
スを決定する(S7)。
以後の動作は、活線作業ロボットとしての本来の動作と
なる。すなわち、作業アーム30のエンドエフェクタ3
4によって工具箱63の中から剥離工具を取出しくS8
)、これによって活線L2の被覆を剥離(89)したあ
と、剥離工具と研磨工具とを交換しく5IO)、活線L
2の研磨作業を行なう(811)。次に、研磨工具と引
出線巻付は工具とを交換しく512)、旋回架台22や
工具箱63の位置にあらかじめ準備してJj <か、ま
たは他のロボット機構に運ばせた引出線を活線L に巻
付けて(313)、活線L2への引出線の取付は作業を
完了する。
なる。すなわち、作業アーム30のエンドエフェクタ3
4によって工具箱63の中から剥離工具を取出しくS8
)、これによって活線L2の被覆を剥離(89)したあ
と、剥離工具と研磨工具とを交換しく5IO)、活線L
2の研磨作業を行なう(811)。次に、研磨工具と引
出線巻付は工具とを交換しく512)、旋回架台22や
工具箱63の位置にあらかじめ準備してJj <か、ま
たは他のロボット機構に運ばせた引出線を活線L に巻
付けて(313)、活線L2への引出線の取付は作業を
完了する。
この後に、引出線をトランスに取付ける作業を行なう場
合(814)は、上記のシーケンスと同様のものとなる
。すなわち、保持用ツインアーム52の把持機構63a
等によって、トランスまたはそれが固定されている電柱
の突起部等を把持してトランスとの間の相対的位置関係
を固定した後に、引出線の取付は作業を行なえばよい。
合(814)は、上記のシーケンスと同様のものとなる
。すなわち、保持用ツインアーム52の把持機構63a
等によって、トランスまたはそれが固定されている電柱
の突起部等を把持してトランスとの間の相対的位置関係
を固定した後に、引出線の取付は作業を行なえばよい。
1立1崖1
次に、この発明の他の実施例について説明する。
この実施例では、保持用ツインアーム52による位置関
係の規制を動的なものとして構成する。すなわち、上記
のような活線作業を考えると、作業原点0と活I!L2
との相対位置関係を完全に固定してした場合には、強風
などによってブーム4が大きく揺動したときに、保持用
ツインアーム52を介して活$IL2に大きな力が加わ
り、これによって活線L2に損傷を与える場合も考えら
れるため、これらの位置関係を初期の関係に固定せず、
揺動を吸収させるような形での動きをアームに与えるの
である。
係の規制を動的なものとして構成する。すなわち、上記
のような活線作業を考えると、作業原点0と活I!L2
との相対位置関係を完全に固定してした場合には、強風
などによってブーム4が大きく揺動したときに、保持用
ツインアーム52を介して活$IL2に大きな力が加わ
り、これによって活線L2に損傷を与える場合も考えら
れるため、これらの位置関係を初期の関係に固定せず、
揺動を吸収させるような形での動きをアームに与えるの
である。
これを模式的に示したものが第7図であって、保持用ツ
インアーム52による位置保持を行なっている状態にお
いて、作業原点Oが0′へと揺動したときに、このrf
jiFIJ状態を検出して、図示の各アームの回動α〜
εや直動アクチュエータ54aの伸び吊rを、それぞれ
α′〜ε′、r′へと変化させる。このときには、把持
機構568やエンドエフェクタ34と活線L2との相対
角度は不変とすることが望ましい。
インアーム52による位置保持を行なっている状態にお
いて、作業原点Oが0′へと揺動したときに、このrf
jiFIJ状態を検出して、図示の各アームの回動α〜
εや直動アクチュエータ54aの伸び吊rを、それぞれ
α′〜ε′、r′へと変化させる。このときには、把持
機構568やエンドエフェクタ34と活線L2との相対
角度は不変とすることが望ましい。
このような制御は、たとえば次のようにして実現できる
。
。
まず、第8図に示すように、作業原点0の揺動状態を検
出するためのセンサS(たとえば加速センサ等)を、架
台21または旋回架台22に取付けておき、このセンサ
Sからの検出信号を第4図のCPLJ71に与えて積分
処理等を行なうことにより、揺動状態を表わすデータど
する。
出するためのセンサS(たとえば加速センサ等)を、架
台21または旋回架台22に取付けておき、このセンサ
Sからの検出信号を第4図のCPLJ71に与えて積分
処理等を行なうことにより、揺動状態を表わすデータど
する。
この揺動状態として、たとえばM7図の変位qを考え、
これを吸収するために必要とされるアームの駆動のうち
、回動角δ、εおよび伸縮firに与えるべき変化△δ
、ΔεおよびΔrを例にとる。
これを吸収するために必要とされるアームの駆動のうち
、回動角δ、εおよび伸縮firに与えるべき変化△δ
、ΔεおよびΔrを例にとる。
すると、回動角δ、εおよび伸縮lrについての位置お
よび姿勢の変換マ]・リクスをそれぞれFl。
よび姿勢の変換マ]・リクスをそれぞれFl。
F2.F3とし、揺動量ピロの場合の作業原点の位;U
をq。とじ、さらに、作業原点0の位置・姿勢マトリク
スをMとしたとき、 F [r十Δr ] x F2 [ε+Δε]×F
1 [δ+△δ]XM Iqo+Q]=F [r]X
F2 [ε] x F 1[6] XM [Q□ ] ”12)
が成立するような△r、△ε、△δを求め、これに応じ
た駆動出力をロボット駆動系に与えてフィードバックす
ればよいことになる。他のアーム等についても同様であ
る。
をq。とじ、さらに、作業原点0の位置・姿勢マトリク
スをMとしたとき、 F [r十Δr ] x F2 [ε+Δε]×F
1 [δ+△δ]XM Iqo+Q]=F [r]X
F2 [ε] x F 1[6] XM [Q□ ] ”12)
が成立するような△r、△ε、△δを求め、これに応じ
た駆動出力をロボット駆動系に与えてフィードバックす
ればよいことになる。他のアーム等についても同様であ
る。
そして、このようなマトリクス形式で与えられた方程式
に基く調停制御は、既にロボツ1〜υ制御の分野で種々
のものが提案されており、それらを適宜利用することが
可能である。なお、ブーム4の1工動は比較的ゆるやか
であるため、このような演算における演算時間がある程
度必要とされても、揺動に対して十分追随可能である。
に基く調停制御は、既にロボツ1〜υ制御の分野で種々
のものが提案されており、それらを適宜利用することが
可能である。なお、ブーム4の1工動は比較的ゆるやか
であるため、このような演算における演算時間がある程
度必要とされても、揺動に対して十分追随可能である。
また、ブーム4の揺動は、通常単振動または減衰振動で
あることに着目すれば、フィードバック量どして振動信
号を与えることとし、その振動数や位相・振幅を検出デ
ータに基いて決定することも可能である。
あることに着目すれば、フィードバック量どして振動信
号を与えることとし、その振動数や位相・振幅を検出デ
ータに基いて決定することも可能である。
変形例
ところで、この発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、たとえば次のような変形も可能である。
なく、たとえば次のような変形も可能である。
■位置関係機構としては、上記多関節型のツインアーム
に限らず、1本または3本以上のアームでもよく、また
、他の種々の座標型であってもよい。また、その先端に
は、把持機構ではなく、係合機構や吸着機構などを設け
て結合機構とし、これによって作業対隋と結合してもよ
い。
に限らず、1本または3本以上のアームでもよく、また
、他の種々の座標型であってもよい。また、その先端に
は、把持機構ではなく、係合機構や吸着機構などを設け
て結合機構とし、これによって作業対隋と結合してもよ
い。
■作業8N横については特に限定するものではなく、工
具についても、工具箱を用いた交換を行なわずに、たと
えば第9図に示すように、複数の工具を備え、これらが
流体圧管90によって回転・選択される装置をエンドエ
フェクタとして用いることもできる。
具についても、工具箱を用いた交換を行なわずに、たと
えば第9図に示すように、複数の工具を備え、これらが
流体圧管90によって回転・選択される装置をエンドエ
フェクタとして用いることもできる。
■このロボットは活線作業のみならず、次のような用途
にも利用可能である。
にも利用可能である。
(イ)高層建築物や船舶等の塗装作業および塗装剥離作
業。
業。
(0)建築物・I!梁の鉄骨組立などの鳶職工事。
(ハ)ビルの窓拭きやトンネル天封掃除、煙突h■除。
(ニ)ビル火災などの消火、救護作業。
(ホ)看板書きや、植木・果樹剪定など。
このような用途に用いる場合、ロボットの支持手段(上
記実施例のブーム4に相当)は、その用途に応じて変形
される。たとえば、第10図(a)に示すように橋梁9
1の上に作業車92を停止させて、橋梁91の下部の塗
装を行なう場合には、図示のごとく下方に廻り込むこと
のできるブーム93を用いることができる。
記実施例のブーム4に相当)は、その用途に応じて変形
される。たとえば、第10図(a)に示すように橋梁9
1の上に作業車92を停止させて、橋梁91の下部の塗
装を行なう場合には、図示のごとく下方に廻り込むこと
のできるブーム93を用いることができる。
また、第10図(b)のように、地表に設けられたリフ
ト94を上下させてもよく、同図(C)のように高所か
ら吊下げてもよい。
ト94を上下させてもよく、同図(C)のように高所か
ら吊下げてもよい。
■作業原点と作業対象との相対位置関係は固定された関
係に規制する必要はなく、前述したように作業原点の運
動を吸収するような動的な位置関係を付加した形の規制
であってもよい。したがって、上記の例のほか、作業中
の作業手順による都合によって、相対位置関係を途中で
変えてもよい。
係に規制する必要はなく、前述したように作業原点の運
動を吸収するような動的な位置関係を付加した形の規制
であってもよい。したがって、上記の例のほか、作業中
の作業手順による都合によって、相対位置関係を途中で
変えてもよい。
(発明の効果)
以上説明したように、この発明によれば、位置関係規制
アームによる作業対象との結合によって作業対像と作業
原点との相対位置関係を規制しているため、遠隔作業O
ボッ1〜1.:よる作業の効率や安全性を高めることが
できる。
アームによる作業対象との結合によって作業対像と作業
原点との相対位置関係を規制しているため、遠隔作業O
ボッ1〜1.:よる作業の効率や安全性を高めることが
できる。
第1図は活線作業を説明するための図、第2図はこの発
明の一実施例の全体を示、す概略正面図、第3A図は実
施例におけるロボットの斜視図、第3B図はロボットの
部分拡大図、第4図は実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図、第5図は実施例の動作を示すフローチャート、第
6図は活線検出の原理を示す図、第7図は他の実施例の
説明図、第8図は他の実施例におけるセンサ取付は図、
第9図はエンドエフェクタの変形例を示す図、第10図
はこの発明の変形例を示す図である。 1・・・ロボット、 2・・・高所作業車11・・
・中央制御装置、12・・・操作部4・・・ブーム、
21・・・架台、22・・・旋回架台、 25a、25b・・・イメージセンサ、30・・・作業
アーム、34・・・エンドエフェクタ、52・・・保持
用ツインアーム、
明の一実施例の全体を示、す概略正面図、第3A図は実
施例におけるロボットの斜視図、第3B図はロボットの
部分拡大図、第4図は実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図、第5図は実施例の動作を示すフローチャート、第
6図は活線検出の原理を示す図、第7図は他の実施例の
説明図、第8図は他の実施例におけるセンサ取付は図、
第9図はエンドエフェクタの変形例を示す図、第10図
はこの発明の変形例を示す図である。 1・・・ロボット、 2・・・高所作業車11・・
・中央制御装置、12・・・操作部4・・・ブーム、
21・・・架台、22・・・旋回架台、 25a、25b・・・イメージセンサ、30・・・作業
アーム、34・・・エンドエフェクタ、52・・・保持
用ツインアーム、
Claims (3)
- (1)所定の支持機構によって支持された状態で、遠隔
位置にある作業対象に所定の作業を行なう遠隔作業ロボ
ットにおいて、 先端に設けられた結合機構を前記作業対象に結合するこ
とによって作業時における当該ロボットの作業原点と前
記作業対象との間の相対位置関係を規制する位置関係規
制アームを、当該ロボットの所定部分に配設し、 前記位置関係規制アームによって規制された相対位置関
係に基いて、当該ロボットの作業機構の制御を行なうこ
とを特徴とする遠隔作業ロボット。 - (2)前記支持機構は作業車の車体上から伸びるブーム
であり、前記位置関係規制アームは先端に把持機構を有
する多関節アームである、特許請求の範囲第1項記載の
遠隔作業ロボット。 - (3)前記ロボットには、前記作業原点の運動を検出す
る運動検出手段が設けられ、前記作業機構と位置関係規
制アームとを制御する制御手段には、前記作業原点の運
動に応じて当該作業機構と位置関係規制アームとを駆動
することによって、前記作業原点と前記作業対象との間
で前記運動を吸収させる手段が設けられた、特許請求の
範囲第1項または第2項記載の遠隔作業ロボット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17558985A JPS6234785A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 遠隔作業ロボツト |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17558985A JPS6234785A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 遠隔作業ロボツト |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6234785A true JPS6234785A (ja) | 1987-02-14 |
Family
ID=15998721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17558985A Pending JPS6234785A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 遠隔作業ロボツト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6234785A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01228791A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-12 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | ロボット支持装置 |
JP2013154464A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-15 | Boeing Co:The | 直立型フレーム部材に締め付け固定されるロボット |
JP2016083771A (ja) * | 2016-02-16 | 2016-05-19 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット |
CN106393056A (zh) * | 2016-12-10 | 2017-02-15 | 宁秀芬 | 一种配电柜安装机器人 |
CN109687324A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-26 | 南安市罗兴工业设计有限公司 | 一种冬季户外变电站环境用巡检机器人监控设备 |
CN112623989A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-09 | 国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司 | Gis设备巡检机器人便携安装式提升机构 |
WO2023243334A1 (ja) * | 2022-06-17 | 2023-12-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ロボット |
-
1985
- 1985-08-08 JP JP17558985A patent/JPS6234785A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01228791A (ja) * | 1988-03-07 | 1989-09-12 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | ロボット支持装置 |
JP2013154464A (ja) * | 2012-01-17 | 2013-08-15 | Boeing Co:The | 直立型フレーム部材に締め付け固定されるロボット |
US9610693B2 (en) | 2012-01-17 | 2017-04-04 | The Boeing Company | Robot for clamping onto upright frame members |
JP2016083771A (ja) * | 2016-02-16 | 2016-05-19 | セイコーエプソン株式会社 | ロボット |
CN106393056A (zh) * | 2016-12-10 | 2017-02-15 | 宁秀芬 | 一种配电柜安装机器人 |
CN109687324A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-26 | 南安市罗兴工业设计有限公司 | 一种冬季户外变电站环境用巡检机器人监控设备 |
CN109687324B (zh) * | 2019-01-22 | 2020-12-04 | 陈露 | 一种冬季户外变电站环境用巡检机器人监控设备 |
CN112623989A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-09 | 国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司 | Gis设备巡检机器人便携安装式提升机构 |
WO2023243334A1 (ja) * | 2022-06-17 | 2023-12-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ロボット |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5585707A (en) | Tendon suspended platform robot | |
KR20190103276A (ko) | 다관절 용접 로봇 | |
JPS6234785A (ja) | 遠隔作業ロボツト | |
JPWO2015141196A1 (ja) | レーザ加工ロボット | |
US20240033916A1 (en) | Autonomous and semi-autonomous control of aerial robotic systems | |
JPH10138182A (ja) | ロボットの教示装置 | |
JPH1169545A (ja) | マニピュレータ装置及びその誘導制御方法 | |
CN111872927A (zh) | 一种冗余机械臂以及控制冗余机械臂的*** | |
JPH09142773A (ja) | クレーンフック自動追尾システム | |
JPS60219170A (ja) | 能動体 | |
JPH05138566A (ja) | 架空配電工事用ロボツト | |
JPH07156093A (ja) | 産業用ロボットの関節部におけるケーブル処理装置 | |
JPH0837711A (ja) | 架空配電線工事用ロボット | |
JP3212191B2 (ja) | 高所作業装置とその方法 | |
JPS5828601B2 (ja) | ロボツト制御のためのテイ−チング方法 | |
JPH0680388A (ja) | 揚重機の誘導支援機構 | |
JPH0524584A (ja) | 作業用飛行船 | |
JP2732582B2 (ja) | タワークレーン装置 | |
JP2000032325A (ja) | 撮影装置 | |
JPH0712908B2 (ja) | 多関節ア−ム | |
JPH02303791A (ja) | 産業用ロボット | |
GB2172574A (en) | Movable crane | |
JPH0787541B2 (ja) | 画像情報伝送装置 | |
JPH0537897U (ja) | マニピユレータを装備した高所作業車 | |
JPH0252193A (ja) | レーザ装置用の産業用多関節ロボット |