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JP3536089B2 - Remote control device - Google Patents
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JP3536089B2 - Remote control device - Google Patents

Remote control device

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JP3536089B2
JP3536089B2 JP2001058581A JP2001058581A JP3536089B2 JP 3536089 B2 JP3536089 B2 JP 3536089B2 JP 2001058581 A JP2001058581 A JP 2001058581A JP 2001058581 A JP2001058581 A JP 2001058581A JP 3536089 B2 JP3536089 B2 JP 3536089B2
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sensor
remote control
operating
control device
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徹雄 神徳
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マニピュレータの
ような作動部材を、操縦者が遠隔地に設けた操作部材に
より操作することができるようにした遠隔操作装置に関
し、特に操縦者が操作部に加えた外力を検出することに
より作動部材の目標位置や速度を指令すると共に、操作
部の握り方やそのときの握る力によって作動部の剛性を
制御することができるようにした遠隔操作装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a remote control device which enables an operator to operate an operating member such as a manipulator by an operating member provided at a remote place, and more particularly, the operator can operate the operating section. The present invention relates to a remote control device capable of commanding a target position and speed of an operating member by detecting an applied external force, and controlling the rigidity of the operating part by the way of gripping the operating part and the gripping force at that time.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば人間が近づくことが好ましくない
放射性物質等の危険物を取り扱う作業、原子力プラント
内での作業、火山活動が活発な場所での各種作業、水中
での作業、宇宙での作業等、人間が直接作業をすること
が困難な場所では、ロボットマニピュレータを使用し、
操作を行う人がこのマニピュレータの動きをビデオカメ
ラの映像を観察しながら、意図したとおりに作業が遂行
しているかを確認し、予期しない事態に対して修正動作
行う操作をする等により遠隔作業を行うことがある。そ
の際、このマニピュレータは基部が固定されて移動しな
いもの、あるいは移動装置に搭載されているもの等が存
在し、更にその先端に位置する作動部によって物体を把
持する手段を備えたもの、あるいはその用途に応じて例
えば溶接装置、機械加工装置、検査装置等の特定の作動
部材を固定しこれを操作するだけのもの等、種々の態様
のものが存在する。
2. Description of the Related Art For example, work involving handling dangerous substances such as radioactive materials that humans are not recommended to approach, work inside a nuclear power plant, work in places where volcanic activity is active, work in water, work in space. In places where it is difficult for humans to work directly, such as using a robot manipulator,
While observing the movement of the manipulator on the video camera image, the person performing the operation confirms whether the work is being performed as intended, and performs remote operation by performing corrective action in an unexpected situation. I have something to do. At this time, this manipulator may be a manipulator whose base is fixed and does not move, or a manipulator mounted on a moving device, which further includes a means for gripping an object by an actuating portion located at the tip thereof, or There are various modes such as those in which a specific operating member such as a welding device, a machining device, and an inspection device is simply fixed and operated depending on the application.

【0003】このような作動部材を遠隔操作する技術
は、通常は専用回線としての有線、あるいは無線により
行われることが多いが、近年はインターネットの爆発的
な普及により、情報ネットワークを介してマニピュレー
タ、あるいは移動機構も含めたロボット全体を遠隔操作
することにより各種サービスを提供する遠隔操作システ
ムの実用化の研究もなされている。
The technique for remotely controlling such actuating members is usually performed by a wired line or a wireless line as a dedicated line, but in recent years, due to the explosive spread of the Internet, a manipulator through an information network, Alternatively, research is being conducted on the practical application of a remote control system that provides various services by remotely controlling the entire robot including the moving mechanism.

【0004】このようなシステムとしては、例えば医療
機関において眼底検査機に座った患者に対して、遠隔地
にいるこの分野の専門医がインターネットの情報ネット
ワークを利用して操作信号を眼底検査機に送り、眼底の
任意の位置に光を当てて映像信号を入手する操作を行
い、その映像信号を同じインターネットを介して専門医
のモニターに映し出し、正確な検査を行うことも実用化
されようとしている。また、無人のオフィスにロボット
のみを置き、これを家のパソコンから、更には他の国に
いる人が自分のパソコンからインターネットの情報ネッ
トワークを介して操作を行うことにより、例えば事務室
内のパソコンの操作を行い、あるいは各種事務機器を操
作することも考えられている。このようにインターネッ
ト等の情報ネットワークを介してロボットアーム等を遠
隔制御することは、今後機械加工の分野等においても広
く用いられることが期待されている。
As such a system, for example, for a patient sitting in a fundus examination machine at a medical institution, a specialist in this field at a remote place sends an operation signal to the fundus examination machine using the information network of the Internet. It is about to be put into practical use to perform an operation of illuminating an arbitrary position of the fundus to obtain a video signal and displaying the video signal on a monitor of a specialist through the same Internet to perform an accurate examination. In addition, by placing only a robot in an unmanned office and operating it from a personal computer at home, or by a person in another country from his or her personal computer via the Internet information network, It is also considered to perform operations or operate various office equipment. It is expected that the remote control of the robot arm or the like via the information network such as the Internet will be widely used in the field of machining in the future.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】特に上記のような情報
ネットワークを介在させた遠隔操作システムでは、ある
程度の通信時間遅れが避けられないため、遠隔地のマニ
ピュレータ等の作動部分に自立性をもたせて周囲のもの
との接触時の衝撃を吸収するようなコンプライアンス制
御が採用されている。しかしながら、作業内容によって
コンプライアンス制御の剛性を調整する必要があり、そ
の調整は困難な作業となっている。
In particular, in a remote control system having an information network as described above, a certain communication time delay is unavoidable, so that the operating portion of a manipulator or the like in a remote place should have independence. Compliance control is adopted to absorb the impact when it comes into contact with surrounding objects. However, it is necessary to adjust the rigidity of the compliance control according to the work content, which is a difficult work.

【0006】このような問題点を解決するため、例えば
マスタ・スレーブ型の操作装置を用いることがある。即
ち、放射性物質等の危険物を扱うためにガラス越しに行
っていた遠隔操作マニピュレータ等においては、操作者
の手元に大型のマスタアームを用意してマスタアームと
スレーブアームの位置と姿勢とを一対一に対応させる制
御を行い、操作者が直感的に操作ができるようなシステ
ムが構築されている。このようなマスタとスレーブの位
置と外力を同時に対応させる操作装置では、操作者自身
がコンプライアンスを調整して、柔らかく操作して作業
環境の拘束に沿った動作を生成したり、硬く操作して作
業環境に対して力を加えたりすることが可能である。
In order to solve such a problem, for example, a master / slave type operating device may be used. That is, in a remote-controlled manipulator or the like, which was carried out through glass to handle dangerous substances such as radioactive substances, a large master arm was prepared at the operator's hand, and the position and posture of the master arm and slave arm were paired. There is a system constructed so that the operator can intuitively operate the control so as to correspond to one. In such an operating device that simultaneously responds to the position and external force of the master and slave, the operator himself adjusts the compliance and operates softly to generate a motion that complies with the constraints of the working environment, or to operate hard to work. It is possible to add power to the environment.

【0007】一般に3次元空間の運動を指令するために
は最低でも位置の3自由度と姿勢の3自由度とを合わせ
た6自由度の装置が必要となるために装置が複雑で高価
なものとなる。また、ロボットアーム等の作動部に作用
する負荷を検出するセンサ情報をフィードバックするバ
イラテラル型装置を用いることもあるが、このシステム
においては予期しない故障の発生時には非常に危険であ
り、特殊用途には向いているが汎用的ではない欠点があ
る。
Generally, in order to command a movement in a three-dimensional space, a device having 6 degrees of freedom including at least 3 degrees of freedom of position and 3 degrees of freedom of posture is required, so that the apparatus is complicated and expensive. Becomes In addition, a bilateral device that feeds back sensor information that detects the load that acts on the operating part of the robot arm may be used, but this system is extremely dangerous when an unexpected failure occurs, and it is used for special purposes. Is suitable, but has the drawback of not being general-purpose.

【0008】更に他の手段としては、剛性の設定パラメ
ータをスイッチ等により変更する手段がある。即ち、コ
ンプライアンス制御型の遠隔操作装置では、作業に応じ
て予め剛性パラメータを設定しておいて、マニピュレー
タの位置や速度の指令を伝える制御が行われている。ま
た、剛性パラメータを切り換える際には予め用意してあ
るいくつかの決められたパラメータをスイッチを用いて
選択したり、制御コンピュータを操作してパラメータを
変更することになる。これらの方法では、意識して一連
の作業を止めてパラメータを切り換える必要があり、必
ずしも操作性が高いシステムではなかった。
As another means, there is a means for changing the rigidity setting parameter by a switch or the like. That is, in the compliance control type remote operation device, the rigidity parameter is set in advance according to the work, and the control for transmitting the command of the position or speed of the manipulator is performed. Further, when switching the stiffness parameter, some predetermined parameters prepared in advance are selected by using a switch, or the control computer is operated to change the parameter. In these methods, it is necessary to consciously stop a series of operations and switch the parameters, which is not necessarily a system with high operability.

【0009】したがって、本発明は操作部材を遠隔操作
する際に、簡単な装置により操縦者が操作部材に加えた
外力を検出してマニピュレータ等の作動部の位置調節を
行うと共に、操縦者が操作部材を操作する状態や握る力
を検出して操作の剛性に関する情報を検出し、操作部材
に任意の剛性を付与することができるようにした遠隔操
作装置を提供することを目的とする。
Therefore, according to the present invention, when the operating member is remotely operated, the operator can detect the external force applied to the operating member by a simple device to adjust the position of the operating portion such as the manipulator and the operator can operate the operating member. An object of the present invention is to provide a remote control device capable of imparting arbitrary rigidity to an operating member by detecting a state of operating the member and a gripping force to detect information regarding the rigidity of the operation.

【0010】本発明に係る遠隔操作装置は上記課題を解
決するため、遠隔地の作動部材に対して少なくとも作動
部材の位置を操作する操作信号を出力する操作部材を備
えた遠隔操作装置において、前記操作部材の操縦者が握
る操作部に、操縦者の握りの状態を検出するセンサを設
け、前記センサにより作動部材の制御剛性を調整する手
段を備えた遠隔操作装置において、前記操縦者の握りの
状態を検出するセンサは、握りの状態によって変化する
操作者の手と操作部の間の接触面積と圧力を検出するセ
ンサとしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a remote control device according to the present invention is a remote control device comprising an operating member for outputting at least an operating signal for operating a position of an operating member with respect to an operating member at a remote place. In the remote control device provided with a sensor for detecting the state of the operator's grip on the operation part of the operator's grip of the operating member, and a means for adjusting the control rigidity of the operating member by the sensor ,
The sensor that detects the state changes depending on the state of the grip
A contact area between the operator's hand and the operating section and a sensor for detecting pressure.
It is obtained by a capacitor.

【0011】[0011]

【0012】また、本発明に係る他の遠隔操作装置は、
遠隔地の作動部材に対して少なくとも作動部材の位置を
操作する操作信号を出力する操作部材を備えた遠隔操作
装置において、前記操作部材の操縦者が握る操作部に、
操縦者の握りの状態を検出するセンサを設け、前記セン
サにより作動部材の制御剛性を調整する手段を備えた遠
隔操作装置において、前記操縦者の握りの状態を検出す
るセンサは、握りの状態によって変化する操作者の手と
操作部の間の接触面積と接触圧力に応じて変化する操作
者の手と握り部材の間の抵抗値を検出するセンサとした
ものである。
Another remote control device according to the present invention is
At least the position of the actuating member relative to the
Remote operation with an operation member that outputs an operation signal to operate
In the device, in the operation part that the operator of the operation member grips,
A sensor for detecting the grip state of the operator is provided to
With a means for adjusting the control stiffness of the actuating member
In the remote control device, the sensor that detects the state of grip of the operator is the operator's hand that changes depending on the state of grip.
Operation that changes according to the contact area and contact pressure between the operating parts
This is a sensor for detecting a resistance value between a person's hand and a grip member .

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面に沿って説
明する。図1は本発明による遠隔操作装置としての操作
部材1と、これをモニター2に接続して使用する態様を
示す図である。操作部材1はジョイスティック状に構成
され、上端に操縦者が指先で、あるいはこれを握ること
により操作を行う操作部3を備え、中間のレバー4、下
端の支持部5からなっている。支持部5には操作者が加
えた外力を検出する6軸の力・トルクセンサ6を備え、
操縦者による操作部の操作状態を検出することができる
ようにしている。なお、この位置調節を行うための6軸
の力・トルクセンサ6の代わりにジョイスティックを用
いることができる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an operation member 1 as a remote operation device according to the present invention and a mode in which the operation member 1 is connected to a monitor 2 for use. The operating member 1 is formed in a joystick shape, and has an operating portion 3 at the upper end that is operated by the operator with his / her fingertip or by gripping the operating portion 3, and is composed of an intermediate lever 4 and a supporting portion 5 at the lower end. The support portion 5 is provided with a 6-axis force / torque sensor 6 for detecting an external force applied by the operator,
The operator can detect the operation state of the operation section. A joystick may be used in place of the 6-axis force / torque sensor 6 for adjusting the position.

【0014】図中球形に形成された操作部3の表面には
シート状の圧力センサ7を適宜分割して貼り付けてお
り、このセンサに加えられる握る力を検出する。それに
より、操縦者が操作部3を指先で操作をしているか、ほ
ぼ全体を握っているかを検出すると共に、操縦者が操作
部に加える握る力をそれぞれの圧力センサで検出しする
ようにしている。なお、この操作部の形状は図示するよ
うな球形の他任意の形状に形成することができ、その表
面に前記と同様の圧力センサ7を貼る。
A sheet-shaped pressure sensor 7 is appropriately divided and attached to the surface of the operation portion 3 formed in a spherical shape in the figure, and the gripping force applied to this sensor is detected. Thereby, it is detected whether the operator is operating the operation unit 3 with the fingertips or is gripping almost the entire body, and the pressure applied to the operation unit by the operator is detected by each pressure sensor. There is. The operating portion may be formed in any shape other than the spherical shape shown in the drawing, and the pressure sensor 7 similar to the above is attached to the surface thereof.

【0015】前記6軸の力・トルクセンサ6からの操作
信号は、各種作業を行うマニピュレータ等の作動部材に
送信され、その作動部材の先端の効果器としての作動部
が前記操縦者の操作に応じて移動し、作業を行うことが
できる。また、前記圧力センサ7からの信号は、例えば
マニピュレータのアームの制御剛性、把持部で物を把持
するときの制御剛性等、作動部材が各種作動を行う際の
剛性を制御する。
An operation signal from the force / torque sensor 6 of the 6-axis is transmitted to an operating member such as a manipulator performing various works, and an operating portion as an effector at the tip of the operating member is operated by the operator. You can move and work accordingly. Further, the signal from the pressure sensor 7 controls the rigidity when the operating member performs various operations such as the control rigidity of the arm of the manipulator and the control rigidity when gripping an object with the grip portion.

【0016】図示実施例においては、モニター2に表示
されたマニピュレータ8の把持部9により物品10を把
持する作動を行う状態を示しており、操縦者はこのモニ
ター画面を観察することにより、表示されているマニピ
ュレータ8のアームを操作して把持部9の位置と姿勢を
調節しながら物品10に近づけ、また把持部9により物
品10を把持し搬送を行う。
The illustrated embodiment shows a state in which the gripping portion 9 of the manipulator 8 displayed on the monitor 2 carries out the operation of gripping the article 10, and the operator can display this by observing the monitor screen. The manipulator 8 is operated to move the arm 10 closer to the article 10 while adjusting the position and posture of the gripping portion 9, and the gripping portion 9 grips the article 10 to carry it.

【0017】このとき、例えばマニピュレータ8のアー
ムを物品10に対して遠い位置からこの物品10の近傍
まで移動させるときには、操縦者は操作部3を移動方向
に大きく、且つ強く操作すると共に、例えば図2(b)
に示すように操縦者はほとんど直感的に無意識であるい
はまた意識的に操作部3を手のひら11で強く握って前
記操作を行う。この操作における移動方向及びその外力
は6軸の力・トルクセンサ6で検出し、また、操作部3
を握る状態は操作部3の表面に貼り付けている図1に示
すような圧力センサ7により、接触面積、及びそのとき
の全体の圧力を検出する。なお、接触面積は操作部3に
貼り付けた複数の圧力センサに手のひらが接触した数に
よって、またそのときの全体の圧力は、前記接触した圧
力センサの圧力を積算することにより求めることが可能
である。
At this time, for example, when the arm of the manipulator 8 is moved from a position distant from the article 10 to the vicinity of the article 10, the operator operates the operating section 3 in a large and strong direction, and, for example, as shown in FIG. 2 (b)
As shown in (1), the operator almost intuitively unconsciously or consciously grips the operation portion 3 with the palm 11 and performs the operation. The movement direction and its external force in this operation are detected by the 6-axis force / torque sensor 6, and the operation unit 3
In the gripping state, the contact area and the total pressure at that time are detected by the pressure sensor 7 attached to the surface of the operation unit 3 as shown in FIG. The contact area can be determined by the number of palms contacting a plurality of pressure sensors attached to the operation unit 3, and the overall pressure at that time can be calculated by integrating the pressures of the contacted pressure sensors. is there.

【0018】このような操縦者が無意識で、あるいは意
識的に行う操作部3の操作のし方、及びそのときの全体
の握る力を検出し、マニピュレータのコンプライアンス
調整部分を調整し、作動時の剛性を調節する。それによ
り、前記のようにマニピュレータを大きく移動するとき
には、移動速度が大きくなると共に、その移動時の剛性
も高くなり、所定の位置に高速で移動することができる
ようになる。
[0018] Such an operator unconsciously or consciously operates the operation portion 3 and the overall gripping force at that time is detected, and the compliance adjusting portion of the manipulator is adjusted to adjust the operation. Adjust the rigidity. As a result, when the manipulator is largely moved as described above, the moving speed becomes high and the rigidity at the time of moving becomes high, so that the manipulator can move to a predetermined position at high speed.

【0019】次いでマニピュレータ8の把持部9が物品
10を把持するときには、特にこの物品10が壊れやす
い物品である場合には、操縦者はマニピュレータ8の把
持部9を慎重に物品10に近づけると共に、把持部の開
閉を慎重に行って把持する操作を行うと共に、把持した
時に徐々にこれを持ち上げ、確実に把持されたと思われ
るときマニピュレータ8のアームの移動速度を上げてこ
の物品10の搬送を行うこととなる。
Next, when the gripping portion 9 of the manipulator 8 grips the article 10, particularly when the article 10 is a fragile article, the operator carefully brings the gripping portion 9 of the manipulator 8 close to the article 10 and The grip 10 is carefully opened and closed to perform the grip operation, and when the grip is grasped, the grip is gradually lifted, and when it is considered that the grip is securely held, the moving speed of the arm of the manipulator 8 is increased to carry the article 10. It will be.

【0020】上記のようなマニピュレータ8で壊れやす
い物品を把持し運搬する操作を行う状態の時には、操縦
者はこれを慎重に作業を行わなければならないと思うた
め、前記のようにマニピュレータ8のアームを高速で移
動するときとは異なり、操作部3を操作する手は例えば
図2(a)に示すように通常細かな作業を行うときと同
様に指先で操作を行うこととなり、しかもそのときに操
作部を握る力は小さなものとなる。操作部3に貼り付け
た圧力センサ7は操作部3に対する接触面積が減少する
と共に、その全体の圧力も減少する。それによりマニピ
ュレータはコンプライアンス調整部分が調整され、比較
的柔らかな動きを行い、物品に対する把持部の微妙な動
き、把持操作、物品の持ち上げ作動等が行われると共に
作動部で自動的な位置調整も可能となる。
When the manipulator 8 is in a state of gripping and carrying a fragile article as described above, the operator thinks that the manipulator 8 must carefully perform the operation. Therefore, as described above, the arm of the manipulator 8 is operated. Unlike when moving at a high speed, the hand that operates the operation unit 3 is to operate with a fingertip as in the case of performing a normal detailed work, for example, as shown in FIG. The force to grip the operating part is small. The pressure sensor 7 attached to the operation unit 3 has a reduced contact area with the operation unit 3 and also has a reduced overall pressure. As a result, the compliance adjustment part of the manipulator is adjusted, and the manipulator moves relatively softly, and the delicate movement of the gripping part with respect to the article, the gripping operation, the lifting operation of the article, etc. are performed, and the position of the manipulator can be automatically adjusted. Becomes

【0021】操作部3に設けた圧力センサ7としては種
々の物を用いることができ、例えば前記実施例のように
複数の圧力センサ7を設けるほか、1枚の圧力センサに
複数の圧力検出素子を分散配置したものも用いることが
でき、また、操作部のほぼ全体を一つの圧力センサと
し、手のひらの接触面積の検出は行うことなく、ここに
加えられた握る力のみによってマニピュレータ等の剛性
の調整を行うこともできる。更に、前記のように複数の
圧力センサ7を貼り付けたものにおいては、各圧力セン
サを操作方向毎に累積することにより、操縦者がレバー
を操作しようとする方向と外力を検出することができ、
この信号によりマニピュレータのアーム等の操作も可能
となる等の副次的な効果も生じる。
Various things can be used as the pressure sensor 7 provided in the operation portion 3. For example, a plurality of pressure sensors 7 are provided as in the above-described embodiment, and one pressure sensor has a plurality of pressure detecting elements. It is also possible to use a distributed arrangement of the manipulators.Also, almost all of the operating part is used as one pressure sensor, and the contact area of the palm is not detected. Adjustments can also be made. Further, in the case where a plurality of pressure sensors 7 are attached as described above, by accumulating each pressure sensor for each operation direction, the direction in which the operator tries to operate the lever and the external force can be detected. ,
This signal also has a secondary effect such that the manipulator arm can be operated.

【0022】上記のような遠隔操作装置を用いることに
より簡単な手段により剛性の調節も可能となるため、例
えば図3に示すようなインターネット網15を用いて各
種の操作を行うことができ、前記図1に示すような作業
も行うことができる。即ち、図3の例においては、A地
点には前記のような本発明による遠隔操作装置15を備
えると共にインターネット網15と接続しているパソコ
ン16が設置され、B地点にはマニピュレータ8と有線
または無線により通信を行うことができるパソコン17
等の通信手段が設置されている。
Since the rigidity can be adjusted by a simple means by using the above remote control device, various operations can be performed using the Internet network 15 as shown in FIG. 3, for example. The work shown in FIG. 1 can also be performed. That is, in the example of FIG. 3, the remote control device 15 according to the present invention as described above is installed at the point A, and the personal computer 16 connected to the Internet network 15 is installed, and the point B is connected to the manipulator 8 by wire or Personal computer 17 that can communicate wirelessly
Communication means such as is installed.

【0023】このようなシステムを用いることにより、
本来はB地点のパソコン17により操作を行えば良いと
ころであるが、例えばその地点にはこのマニピュレータ
を取り扱うことができる適切な人がいない等のために操
作することができないときでも、この操作に熟練したA
地点の人が遠隔操作装置1を用いてこれを操縦すること
ができる。
By using such a system,
Originally, the operation may be performed by the personal computer 17 at the point B, but even if it is not possible to operate it because there is no suitable person who can handle this manipulator at that point, for example, this operation is highly skilled. Did A
A person at the point can operate this using the remote control device 1.

【0024】このとき、通信システムの信号伝達の遅れ
により、B地点でマニピュレータを操作するときのよう
に操縦者の意志の通りの操縦を行うことができない。そ
のためこのような通信システムを介して遠隔操縦を行う
ときには間違いのない操縦を行うために、特にマニピュ
レータの剛性を低くする必要がある。しかしながら、重
いマニピュレータのアーム全体を速く移動するときのよ
うに、また、強い力で物品に加工を施すときのように明
らかに剛性を高くした方がよいときには当然剛性を高め
ておかなければならない。
At this time, due to the delay in signal transmission of the communication system, it is impossible to perform the maneuver as intended by the operator, unlike the manipulator at the point B. Therefore, when performing remote control via such a communication system, it is necessary to reduce the rigidity of the manipulator particularly in order to perform a reliable control. However, when it is desirable to increase the rigidity obviously, such as when moving the entire arm of a heavy manipulator at high speed, and when processing an article with a strong force, the rigidity must be increased naturally.

【0025】このように剛性の調整が特に必要な上記通
信システムを用いた遠隔操縦においては、本発明のよう
に任意に剛性の調整を行うことができる調整手段を用い
ることは極めて有効である。特に本発明の剛性調整手段
は、操縦を行う操作部材を握る力を検出しているので、
利用者がほとんど無意識で行う操作部分に対する剛性の
感覚を検出することができ、操作しやすい遠隔操作装置
とすることができる。
In remote control using the above-mentioned communication system in which rigidity adjustment is particularly required, it is extremely effective to use the adjusting means capable of arbitrarily adjusting rigidity as in the present invention. In particular, since the rigidity adjusting means of the present invention detects the force of gripping the operating member for steering,
It is possible to detect a sense of rigidity of an operation portion that is almost unconsciously performed by the user, and it is possible to provide a remote operation device that is easy to operate.

【0026】本発明は前記のようなマニピュレータの操
作のほか、各種加工、検査装置の操作、事務用機器の操
作等、種々の操作に適用することができる。また、イン
ターネット網を用いた遠隔操作に限らず各種有線、ある
いは無線による遠隔操作にも適用することができる。な
お、本発明における「遠隔操作装置」は、単に操作部材
そのものを意味するものではなく、例えば圧力センサの
信号から剛性の調整信号を形成する部分も含めた意味で
使用している。なお、操作部材としては、従来から広く
用いられているジョイスティック等、各種の部材を用い
ることができる。
The present invention can be applied to various operations such as various operations, inspection apparatus operations, and office equipment operations, in addition to the manipulator operations described above. Further, the present invention can be applied not only to remote operation using the Internet network but also to remote operation by various wired or wireless. It should be noted that the "remote control device" in the present invention does not simply mean the operation member itself, but is used in the sense that it also includes a portion for forming a rigidity adjustment signal from the signal of the pressure sensor. As the operating member, various members such as a joystick widely used conventionally can be used.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、マ
ニピュレータ等の操作部材を遠隔操作する際に、簡単な
装置により操縦者が操作部材に加えた外力を検出してマ
ニピュレータ等の作動部の位置調節を行うと共に、一般
の作業者がその作業を手で行うときの感覚で操縦者が操
作部材を操作するとき、操作部に加える握る力の変化や
操作部材の操作の仕方を検出し、操作部材に任意の剛性
を付与することができる。そのため、操作者の自然な行
動によって自動的に適切な操作部材に対する剛性を制御
することができる。また、上記のように構成することに
より変形部分等の駆動部分が無くなるため安全な操作装
置とすることができると共に、通常の遠隔操縦を行う操
作部材に一体的に組み込むことができ、1つの操作部材
によって種々の制御信号を出力することができるように
なり、操作しやすく、且つ簡素な構成の遠隔操作装置と
することができる。
Since the present invention is configured as described above, when operating an operating member such as a manipulator remotely, a simple device detects the external force applied to the operating member by the operator to operate the operating portion of the manipulator or the like. The position of the operator is adjusted, and when the operator operates the operation member with the same feeling as when a general worker performs the operation by hand, the change in the gripping force applied to the operation unit and the operation method of the operation member are detected. Any rigidity can be given to the operating member. Therefore, the rigidity with respect to an appropriate operation member can be automatically controlled by the natural action of the operator. Further, with the above-mentioned configuration, since the driving part such as the deformed part is eliminated, the device can be a safe operating device and can be integrally incorporated into an operating member for performing ordinary remote control, so that one operation can be performed. Various members can output various control signals, and the remote operation device can be operated easily and has a simple structure.

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

【図1】本発明による遠隔操作装置の実施例の側面図、
及びこの遠隔操作装置を適用したシステムの概要を示す
システム模式図である。
FIG. 1 is a side view of an embodiment of a remote control device according to the present invention,
FIG. 2 is a system schematic diagram showing an outline of a system to which this remote control device is applied.

【図2】本発明による遠隔操作装置を操作している状態
を示す斜視図であり、(a)は指先で操作している状態
を示し、(b)は握って操作している状態を示す。
2A and 2B are perspective views showing a state in which a remote control device according to the present invention is being operated, wherein FIG. 2A shows a state in which a fingertip is operating, and FIG. .

【図3】本発明による遠隔操作装置をインターネットを
用いた通信システムを用いて操作を行うときの概要を示
すシステム模式図である。
FIG. 3 is a system schematic diagram showing an outline when a remote control device according to the present invention is operated using a communication system using the Internet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 操作部材 2 モニター 3 操作部 4 レバー 5 支持部 6 6軸の力・トルクセンサ 7 圧力センサ 8 マニピュレータ 9 把持部 10 部品 1 Operation member 2 monitors 3 operation part 4 levers 5 Support 6 6-axis force / torque sensor 7 Pressure sensor 8 manipulator 9 grip 10 parts

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 遠隔地の作動部材に対して少なくとも作
動部材の位置を操作する操作信号を出力する操作部材を
備えた遠隔操作装置において、 前記操作部材の操縦者が握る操作部に、操縦者の握りの
状態を検出するセンサを設け、 前記センサにより作動部材の制御剛性を調整する手段を
備えた遠隔操作装置において、 前記操縦者の握りの状態を検出するセンサは、握りの状
態によって変化する操作者の手と操作部の間の接触面積
と圧力を検出するセンサである ことを特徴とする遠隔操
作装置。
1. A remote control device comprising an operation member for outputting an operation signal for operating at least a position of an operation member with respect to an operation member at a remote place, wherein an operator grips the operation member with an operation unit. In a remote control device provided with a sensor that detects the gripping state of the operator , and a means for adjusting the control rigidity of the operating member by the sensor, the sensor that detects the gripping state of the operator is the gripping state.
Contact area between the operator's hand and the operating part
A remote control device, which is a sensor for detecting pressure .
【請求項2】 遠隔地の作動部材に対して少なくとも作
動部材の位置を操作する操作信号を出力する操作部材を
備えた遠隔操作装置において、 前記操作部材の操縦者が握る操作部に、操縦者の握りの
状態を検出するセンサを設け、 前記センサにより作動部材の制御剛性を調整する手段を
備えた遠隔操作装置において、 前記操縦者の握りの状態を検出するセンサは、握りの状
態によって変化する操作者の手と操作部の間の接触面積
と接触圧力に応じて変化する操作者の手と握り部材の間
抵抗値を検出するセンサであることを特徴とする遠隔
操作装置。
2. At least an actuator for a remote actuating member.
The operation member that outputs the operation signal to operate the position of the moving member
In the remote control device provided with , the operator's grip of the operation member is attached to the operation section held by the operator.
A sensor for detecting the state is provided, and means for adjusting the control rigidity of the operating member by the sensor is provided.
In a remote control device provided with the sensor, the sensor for detecting the gripping state of the operator is a contact area between the operator's hand and the operating portion, which changes depending on the gripping state.
Between the operator's hand and the gripping member, which changes depending on the contact pressure
A remote control device, which is a sensor for detecting the resistance value of the.
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