JP6548563B2 - Remote control robot - Google Patents
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Description
本発明は、遠隔操作ロボット、特に、送信機から送信される制御信号を受信して、操作手段によって作業車両の操縦手段を操作して作業車両を操縦する遠隔操作ロボットに関する。 The present invention relates to a remote control robot, and more particularly, to a remote control robot that receives a control signal transmitted from a transmitter and operates a control unit of a work vehicle by an operation unit to control the work vehicle.
悪天候や地震、火山活動による地盤崩壊やトンネル崩落、あるいは原子力発電所における放射能漏れ等の災害が生じた場合に、災害現場では二次災害が発生する可能性もあることから、作業者が作業車両に搭乗して復旧作業を行うことができない場合がある。 In the event of a disaster such as bad weather, earthquake, landslide or tunnel collapse due to volcanic activity, or radiation leak at a nuclear power plant, there is a possibility that a secondary disaster may occur at the disaster site, so workers can work In some cases, it is not possible to get on the vehicle and perform restoration work.
このような場合に鑑みて、主に作業者の安全を確保する観点から、例えば、作業車両の操縦室内に設置され、設置された状態で遠隔操作されて作業車両を操縦することができる遠隔操作ロボットが提案されている(例えば特許文献1を参照)。 In view of such a case, from the viewpoint of mainly securing the safety of the worker, for example, it is installed in the cockpit of the work vehicle, and is remotely operated in the installed state to remotely control the work vehicle. A robot has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
かかる遠隔操作ロボットは、例えば作業車両が油圧ショベルである場合は、一般的に、油圧ショベルを製造して販売する事業者ごとに、その事業者が製造及び販売する油圧ショベルのみに適合したいわゆる専用機種が準備されている。 For example, when the work vehicle is a hydraulic excavator, such a remote control robot is generally a so-called dedicated system that is suitable only for hydraulic excavators manufactured and sold by the operator for each enterprise that manufactures and sells the hydraulic excavator. The model is ready.
このような専用機種として準備された遠隔操作ロボットを油圧ショベルに設置する場合は、操縦者が油圧ショベルの操縦室に搭乗して着座する座席を取り外し、取り外した部分に遠隔操作ロボットを設置する。 When installing the remote control robot prepared as such a dedicated model on a hydraulic shovel, the operator removes the seat which gets on and sits in the cockpit of the hydraulic shovel, and installs the remote control robot in the removed portion.
ところで、近時の作業車両の座席は、悪路の走行によって発生する衝撃を吸収して操縦者の操縦性を向上させる観点から、例えばエアサスペンション式の座席等、高精度な衝撃吸収構造が採用されており、複雑な機構によって作業車両の操縦室内に設置されている。 By the way, the seat of the work vehicle in recent years adopts a highly accurate shock absorbing structure, such as an air suspension type seat, from the viewpoint of absorbing the impact generated by traveling on a rough road to improve the maneuverability of the pilot. It is installed in the cockpit of the work vehicle by a complex mechanism.
したがって、その作業車両の専用機種として準備された遠隔操作ロボットを設置するに際しては、複雑な機構で設置された座席を取り外す必要があることから、取り外し作業に時間を費消することとなる。 Therefore, when installing the remote control robot prepared as a dedicated model of the work vehicle, it is necessary to remove the seat installed by a complicated mechanism, which consumes time for the removal operation.
このように、取り外し作業に時間を費消する結果として、座席の取り外しから遠隔操作ロボットの設置までに3〜4時間、場合によっては半日程度といった長時間を、遠隔操作ロボットの設置作業に費消することとなる。 Thus, as a result of spending time for removing work, spending a long time, such as about 3 to 4 hours, or even about half a day, from removing the seat to installing the remote control robot, for installing the remote control robot It becomes.
特に、災害発生時の緊急時には、遠隔操作ロボットを作業車両に迅速に設置する必要があることから、座席の取り外しから遠隔操作ロボットの設置までに長時間を要するとすれば、緊急時における作業の進捗に影響を及ぼすことが懸念される。 In particular, in the case of an emergency when a disaster occurs, it is necessary to quickly install the remote control robot on the work vehicle, so if it takes a long time to remove the seat and install the remote control robot, It is concerned that it may affect the progress.
さらに、作業車両は、例えば油圧ショベルやブルドーザ等、異なる目的で使用される各種のものが存在している一方で、同種の作業車両であっても、作業車両を製造及び販売する複数の事業者ごとに仕様が異なっていることから、各種の作業車両ごとに、あるいは同種の作業車両であっても仕様が異なる作業車両ごとにそれぞれに適合する遠隔操作ロボットを専用機種として準備するとすれば、遠隔操作ロボットの開発コスト及び製造コストが増大することが懸念される。 Furthermore, while there are various types of work vehicles used for different purposes, such as hydraulic shovels and bulldozers, for example, even if they are the same type of work vehicles, there are multiple operators that manufacture and sell the work vehicles. Because the specifications are different for each work vehicle, if it is prepared as a dedicated model a remote control robot adapted to each work vehicle or each work vehicle with different specifications even if it is a work vehicle of the same type, There is concern that the development cost and manufacturing cost of the operation robot will increase.
一方、遠隔操作ロボットを導入する事業者からすれば、例えば、現在使用している作業車両と異なる目的で使用される作業車両を採用する場合や、同種の作業車両であっても異なる仕様の作業車両を採用する場合は、作業車両に設置する遠隔操作ロボットも、作業車両に適応した遠隔操作ロボットを準備する必要がある。したがって、遠隔操作ロボットを導入する事業者の導入コストも増大することが懸念される。 On the other hand, from the viewpoint of a business operator who introduces a remote control robot, for example, when a work vehicle used for a purpose different from that of the currently used work vehicle is adopted, or a work vehicle of the same type has different specifications. When a vehicle is employed, the remote control robot installed on the work vehicle also needs to prepare a remote control robot adapted to the work vehicle. Therefore, there is a concern that the introduction cost of the operator who introduces the remote control robot also increases.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、作業車両の車種の相違や仕様の相違に関わらずに既存の作業車両に設置することができ、しかも設置作業を迅速に行うことができる遠隔操作ロボットを提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can be installed in an existing work vehicle regardless of the difference in vehicle type or specification of the work vehicle, and moreover, the installation work can be performed quickly. It is an object of the present invention to provide a remote control robot.
上記課題を解決するための請求項1に記載の発明による遠隔操作ロボットは、シートクッション及びシートバックを有する座席が設置された操縦室を備える作業車両を、送信機から送信される制御信号を受信して操作手段によって前記作業車両の操縦手段を操作して該作業車両を操縦する遠隔操作ロボットにおいて、前記操作手段が該操作手段の中立位置で前記操縦手段に連結された状態で該操縦手段の中立位置に位置決めされるように前記座席のシートクッションの上に配置されるロボット本体と、該ロボット本体を前記作業車両の操縦室に固定する固定手段とを備え、前記固定手段は、前記ロボット本体の上部に取り付けられる第1支持部材と、前記操縦室の室内において前記ロボット本体の上方に取り付けられる第2支持部材と、該第2支持部材と前記第1支持部材とを連結する固定ブラケットとを備えることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a remote control robot according to the invention according to
この構成によれば、作業車両の座席が取り外されることなく、作業車両が一般的に具備している座席のシートクッションの上にロボット本体が配置され、配置された状態において、作業車両が当然に具備している操縦室に、ロボット本体が固定手段によって固定されることによって、遠隔操作ロボットが作業車両に設置される。この設置は、第1支持部材、第2支持部材及び固定ブラケットといった少ない部材点数で固定手段を構成することができ、これによりロボット本体を操縦室の室内に簡易に固定して行うことができる。 According to this configuration, the working vehicle is naturally disposed in a state where the robot body is disposed on the seat cushion of the seat generally provided to the working vehicle without the seat of the working vehicle being removed. The remote control robot is installed on the work vehicle by fixing the robot body by the fixing means to the equipped cockpit. This installation can constitute the fixing means with a small number of members such as the first support member, the second support member, and the fixing bracket, whereby the robot body can be easily fixed in the cabin of the cockpit.
したがって、異なる目的で使用される用途の異なる作業車両や、同種の用途の作業車両のうち仕様が異なる作業車両であっても、遠隔操作ロボットを設置することができ、しかも、座席を取り外したり、作業車両へ溶接を施したり、あるいは作業車両に穿孔を施して締結部材で取り付けたりといった作業車両の改変を行うことなく設置することができることから、迅速に作業車両に設置することができる。 Therefore, the remote control robot can be installed even on work vehicles with different applications used for different purposes or work vehicles with different specifications among work vehicles of the same application, and the seat can be removed, Since the work vehicle can be installed without modification such as welding on the work vehicle or drilling on the work vehicle and attachment with the fastening member, the work vehicle can be quickly installed on the work vehicle.
請求項2に記載の発明による遠隔操作ロボットは、請求項1に記載の遠隔操作ロボットにおいて、前記ロボット本体は、該ロボット本体を前記座席のシートバックに拘束するシートベルトを備えることを特徴とする。
The remote control robot according to the invention described in claim 2 is the remote control robot according to
この構成によれば、ロボット本体がシートベルトによって座席のシートバックに拘束されることから、シートクッションの上に配置されたロボット本体が作業車両の前後方向に偏位することが規制される。 According to this configuration, since the robot body is restrained by the seat belt on the seat back of the seat, the robot body disposed on the seat cushion is restricted from being displaced in the front-rear direction of the work vehicle.
請求項3に記載の発明による遠隔操作ロボットは、請求項1または2に記載の遠隔操作ロボットにおいて、前記ロボット本体は、前記座席のシートクッションを幅方向において挟持保持する挟持部材を備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the remote control robot according to the first or second aspect, the robot main body includes a holding member for holding the seat cushion of the seat in the width direction. I assume.
この構成によれば、ロボット本体がシートクッションの上に配置される際には、挟持部材によってシートクッションが幅方向において挟持されて保持されることから、ロボット本体がその側方に偏位することが規制される。 According to this configuration, when the robot body is disposed on the seat cushion, the robot body is biased to the side because the seat cushion is held and held in the width direction by the holding member. Is regulated.
請求項4に記載の発明による遠隔操作ロボットは、請求項1〜3のいずれか1項に記載の遠隔操作ロボットにおいて、前記ロボット本体の操作手段が該操作手段の中立位置から偏位した場合に、偏位した前記操作手段の位置を新たな中立位置として設定する補正機構を備えることを特徴とする。
The remote control robot according to the invention described in claim 4 is the remote control robot according to any one of
この構成によれば、遠隔操作ロボットの操作手段の中立位置が偏位した場合に、補正機構が、操作手段が偏位した位置を新たな中立位置として設定する。したがって、新たに設定された中立位置を原点位置とみなして操作することができることから、遠隔操作ロボットの操作性に影響を及ぼすことなく、安定した遠隔操作を行うことができる。 According to this configuration, when the neutral position of the operation means of the remote control robot is deviated, the correction mechanism sets the position where the operation means deviates as a new neutral position. Therefore, since the newly set neutral position can be regarded as the origin position and operated, stable remote control can be performed without affecting the operability of the remote control robot.
この発明によると、作業車両の車種の相違や作業車両の仕様の相違に関わらず、遠隔操作ロボットを設置することができる。しかも、座席を取り外す必要がないことから、遠隔操作ロボットを簡易かつ迅速に作業車両に設置することができる。 According to the present invention, the remote control robot can be installed regardless of the difference in the type of work vehicle or the difference in the specification of the work vehicle. Moreover, since there is no need to remove the seat, the remote control robot can be installed on the work vehicle simply and quickly.
次に、図1〜図11を参照して、本発明の各実施の形態について説明する。なお、実施の形態では、作業車両が油圧ショベルである場合を例として説明する。 Next, each embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the embodiment, the case where the work vehicle is a hydraulic shovel will be described as an example.
(第1実施の形態)
本発明の第1実施の形態について、図1〜図9に基づいて説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 9.
図1は、本実施の形態に係る遠隔操作ロボット10が取り付けられる油圧ショベル1の概略を説明する図である。
FIG. 1 is a view for explaining an outline of a
図示のように、油圧ショベル1は、走行用のクローラ2、クローラ2の上部に設けられた操縦室3、操縦室3の側方に設けられたブーム4、ブーム4の先端4aに設けられてブーム4に対して可動可能なアーム5、及びアーム5の先端5aに設けられたバケット6を主要構成として備える。
As illustrated, the
この油圧ショベル1の操縦室3の室内には、シートクッション7a及びシートバック7bを有する座席7、座席7の前方において左右に並んで位置する一対の走行レバー8、及び走行レバー8を挟んで左右外側に位置する操縦手段である作業レバー9が設けられている。
A
この走行レバー8の操作によって、油圧ショベル1は前進及び後退し、作業レバー9の操作によってブーム4、アーム5及びバケット6による掘削作業や旋回動作が行われる。
The operation of the
座席7には、本実施の形態では、遠隔操作ロボット10が着脱自在に取り付けられる。この遠隔操作ロボット10は、マスター送信機40からの制御信号を受信することによって遠隔操作され、油圧ショベル1を走行させるとともに、ブーム4、アーム5及びバケット6による作業を行う。
In the present embodiment, the
図2は、遠隔操作ロボット10の概略を説明する斜視図、図3は、遠隔操作ロボット10の概略を説明する側面図である。図2及び図3で示すように、遠隔操作ロボット10は、ロボット本体11及び固定手段である固定部30を主要構成として備える。
FIG. 2 is a perspective view illustrating the outline of the
ロボット本体11は、座席7に配置されるマウントフレーム12、遠隔操作ロボット10を制御するコントローラボックス13、走行レバー8を操作するロボットアーム14、及び作業レバー9を操作するロボットアーム15を備える。
The
マウントフレーム12には、本実施の形態では、シートバック7bの幅方向に架け渡されてロボット本体11を座席7のシートバック7bに拘束するシートベルト20が設けられている。
In the present embodiment, the
コントローラボックス13の両側部には、ロボット11の下方に突出する板状であってロボット本体11が座席7のシートクッション7aに配置された場合においてシートクッション7aを幅方向において挟持保持する挟持部材であるシートクッション挟持部21が設けられている。
The both sides of the
ロボットアーム14は、圧縮空気等の加圧流体により伸縮する人工筋肉が用いられた上腕部14a、上腕部14aの下端の関節を介して前方に延在する前腕部14b、前腕部14bの前端の関節を介して設けられた把持部14cを備える。
The
上腕部14aは、本実施の形態では、コントローラボックス13がソレノイドバルブをPID制御して加圧流体の人工筋肉に対する流入及び排出を制御することによって、鉛直軸を中心とする一定領域内で前後自由に可動する。
In the present embodiment, the
一方、ロボットアーム15は、ロボットアーム14と同様、圧縮空気等の加圧流体により伸縮する人工筋肉が用いられた上腕部15a、上腕部15aの下端の関節を介して前方に延在する前腕部15b、前腕部15bの前端の関節を介して設けられた把持部15cを備える。
On the other hand, as with the
上腕部15aは、本実施の形態では、コントローラボックス13がソレノイドバルブをPID制御して加圧流体の人工筋肉に対する流入及び排出を制御することによって、鉛直軸を中心とする一定領域内で前後自由に可動する。
In the present embodiment, the
なお、本実施の形態において、ロボットアーム14及びロボットアーム15を可動させる人工筋肉は、図の可視性を高める観点から、その図示を省略する。
In the present embodiment, the artificial arm for moving the
次に、固定部30について説明する。
Next, the fixing
固定部30は、本実施の形態では、ロボット本体11が座席7に配置された状態でロボット本体11を油圧ショベル1の操縦室3に固定するものである。本実施の形態では、ロボット本体11は、固定部30及び油圧ショベル1の車体フレーム3aを介して操縦室3に固定されている。
In the present embodiment, the fixing
図4は、固定部30の概略を説明する斜視図、図5は図4のA矢視図、図6は図4のB矢視図である。
FIG. 4 is a perspective view for explaining the outline of the fixing
図4〜図6で示すように、固定部30は、ロボット本体11の上部において鉛直方向に取り付けられる第1支持部材である垂直支持部31、油圧ショベル1の車体フレーム3aを介して操縦室3の室内においてロボット本体11の上方に取り付けられる第2支持部材である水平支持部32、及び垂直支持部31と水平支持部32とを連結する固定ブラケット36を主要構成として備える。
As shown in FIG. 4 to FIG. 6, the fixing
垂直支持部31は、ロボット本体11の鉛直方向の仮想的な中心線Cに沿って設けられており、本実施の形態では、丸棒状のパイプ材によって構成されている。
The
水平支持部32は、矢線FRで示す油圧ショベル1の前後方向に離間して並列的に配置される丸棒状の一対の支持本体部33を備え、それぞれの支持本体部33の両端部には、角棒状の突張部34が接合されている。
The
支持本体部33は、本実施の形態では、外周面に螺子山が形成された丸棒材33a、丸棒材33aを内嵌するパイプ材33b、丸棒材33aの外周面に形成された螺子山に嵌合するナット33cを有する。
In the present embodiment, the support
このように、丸棒材33aはパイプ材33bに内嵌されることから、丸棒材33aがパイプ材33bに内嵌する深さが調整されることによって、支持本体部33の伸縮が調整される。
Thus, since the
一方、ナット33cが螺子山を介して丸棒材33aに嵌合していることから、水平支持部32が操縦室3の室内に取り付けられた状態において、丸棒材33aの上におけるナット33cの位置に応じて支持本体部33の伸縮が規制される。
On the other hand, since the
固定ブラケット36は、棒状の垂直支持部31を内嵌する受部36bが形成された基部36a、基部36aの両端部から上方に傾斜して折曲して油圧ショベル1の前後方向FRにそれぞれが向かって漸次離間するように分岐して形成されて水平支持部32の支持本体部33に取り付けられる取付部36dを有する板金製であって、側面視で略V字状に形成されている。
The fixing
基部36aに形成された受部36bは、丸棒状のパイプ材によって構成された垂直支持部31を内嵌する円筒状に形成され、受部36bの内周面に突出可能な固定ボルト36cが設けられている。
The receiving
垂直支持部31が受部36bに内嵌されてロボット本体11の高さが調節された状態で、任意の高さ位置に位置決めされて固定ボルト36cが締めつけられていることから、固定ボルト36cが受部36bの内周面に突出して垂直支持部31に当接している。これにより、固定ブラケット36が任意の高さ位置においてロボット本体11に取り付けられている。
With the
取付部36dは、ボルト36eを介して水平支持部32の支持本体部33に取り付けられている。具体的には、丸棒状に形成された支持本体部33の軸上の任意の位置に固定ブラケット36が位置決めされて、ボルト36eが締結されることによって取り付けられている。これによって、固定ブラケット36が水平支持部32に取り付けられている。
The
このように、ロボット本体11に設けられた垂直支持部31が固定ブラケット36に取り付けられ、固定ブラケット36が水平支持部32に取り付けられた状態で、水平支持部32が操縦室3の室内において、ロボット本体11の上方に取り付けられている。
Thus, in the state where the
具体的には、図2及び図3で示したように、固定部30の水平支持部32が、油圧ショベル1の操縦室3の室内の両側部において矢線FRで示す油圧ショベル1の前後方向に延在する車体フレーム3aの間に架設される。
Specifically, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
すなわち、水平支持部32の支持本体部33における丸棒材33aが、パイプ材33bに内嵌する深さが調整されて支持本体部33の伸縮が調整されており、支持本体部33の両端部に接合された突張部34が、操縦室3の両側部で延在する車体フレーム3aに強固に当接されている。
That is, the depth at which the
この状態で、支持本体部33の伸縮が規制される位置にナット33cが移動されていることから、支持本体部33の伸縮が規制されて、水平支持部32が車体フレーム3aを介して操縦室3の室内に取り付けられている。
In this state, since the
図7は、本実施の形態に係る遠隔操作ロボット10を遠隔操作するマスター送信機40の概略を説明する図であり、図8は、マスター送信機40の構成を概念的に示すブロック図である。
FIG. 7 is a view for explaining an outline of
図7及び図8で示すように、マスター送信機40は、走行レバー8を操作するロボットアーム14を遠隔操作するジョイスティック41、作業レバー9を操作するロボットアーム15を遠隔操作するレバー42、中立位置補正ボタン43、及びこれらジョイスティック41、レバー42、中立位置補正ボタン43の操作内容を制御するコントローラ44を備える。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
さらにマスター送信機40は、中立位置補正ソフトウェア45、メモリ46、及びマスター送信機40の操作内容を制御信号としてロボット本体11のコントローラボックス13に送信する無線通信モジュール47を備える。
The
中立位置補正ボタン43は、遠隔操作ロボット10のロボットアーム14及びロボットアーム15の中立位置(原点位置)を予め設定する(初期設定)とともに、遠隔操作ロボット10による油圧ショベル1の操縦中にロボットアーム14及びロボットアーム15の予め設定された中立位置が偏位した場合に、偏位した位置を新たな中立位置として設定するものである。
The neutral
ロボットアーム14及びロボットアーム15の初期設定は、本実施の形態では、マスター送信機40のジョイスティック41及びレバー42を原点位置に合わせてロボットアーム14及びロボットアーム15を中立位置に位置決めし、その状態で中立位置補正ボタン43を押下することによって設定される。
In the present embodiment, the
一方、ロボットアーム14及びロボットアーム15が初期設定を行った中立位置から偏位した場合において、偏位した位置を新たな中立位置として設定する場合は、その状態で中立位置補正ボタン43を押下することによって、偏位した位置が新たな中立位置として設定される。
On the other hand, when the
中立位置補正ソフトウェア45は、ロボットアーム14及びロボットアーム15の位置を座標上で把握するソフトウェアであり、本実施の形態では、ロボットアーム14及びロボットアーム15の中立位置を座標上で把握して初期設定とするとともに、ロボットアーム14及びロボットアーム15の偏位した位置を座標上で把握して新たな中立位置として設定する。
The neutral
メモリ46には、中立位置補正ソフトウェア45で把握した初期設定、及びロボットアーム14及びロボットアーム15が偏位した場合の新たな中立位置の設定が格納される。
The
これらマスター送信機40の中立位置補正ボタン43、中立位置補正ソフトウェア45、メモリ46及びロボット本体11のコントローラボックス13によって、本実施の形態では補正機構が構成される。
A correction mechanism is configured in the present embodiment by the neutral
上記構成のマスター送信機40を操作する者による操作内容が、メモリ46に格納された初期設定に基づいた制御信号として、あるいはメモリ46に格納された新たな中立位置の設定に基づいた制御信号として、ロボット本体11のコントローラボックス13に送信される。
The operation content by the operator of the
次に、本実施の形態に係る遠隔操作ロボット10を、油圧ショベル1に設置する手順について説明する。
Next, a procedure for installing the
まず、図2及び図3で示した操縦室3の室内に設けられた座席7を、最後方位置にスライドさせて室内空間を確保して、固定部30がロボット本体11に取り付けられた遠隔操作ロボット10を操縦室3の室内に導入する。
First, the
遠隔操作ロボット10の操縦室3の室内への導入前あるいは導入後において、マスター送信機40のジョイスティック41及びレバー42を原点位置に合わせてロボットアーム14及びロボットアーム15を中立位置に位置決めし、その状態で中立位置補正ボタン43を押下することによって初期設定を行う。
Before or after the introduction of the
遠隔操作ロボット10を操縦室3の室内に導入した後、ロボット本体11に設けられたシートクッション挟持保持部21でシートクッション7aを幅方向において挟持させながら、座席7のシートクッション7aの上にロボット本体11を配置する。
After the
この状態で、中立位置(原点位置)に位置決めされた遠隔操作ロボット10のロボットアーム14と油圧ショベル1の走行レバー8とを連結させ、かつ、中立位置(原点位置)に位置決めされた遠隔操作ロボット10のロボットアーム15と油圧ショベル1の作業レバー9とを連結させる。
In this state, the
ロボットアーム14と走行レバー8とを連結させ、かつロボットアーム15と作業レバー9とを連結させた後、走行レバー8及び作業レバー9が中立位置(ニュートラル位置)に位置決めされるように、座席7を前後方向FRにスライドさせて調整する。
After the
油圧ショベル1の前後方向FRにおいて座席7の位置を調整した後、ロボット本体11のマウントフレーム12に設けられたシートベルト20を、座席7のシートバック7bの幅方向に架け渡して、ロボット本体11をシートバック7bに拘束する。
After adjusting the position of the
その後、固定部30における水平支持部32の支持本体部33の丸棒材33aがパイプ材33bに内嵌する深さを調整して支持本体部33の伸縮を調整し、支持本体部33の両端部に接合された突張部34を、操縦室3の両側部で延在する車体フレーム3aに強固に当接させる。
Thereafter, the expansion and contraction of the support
突張部34を車体フレーム3aに当接させることによって、固定部30の水平支持部32が、油圧ショベル1の操縦室3の室内の両側部において油圧ショベル1の前後方向FRに延在する車体フレーム3aの間に架設され、固定部30が車体フレーム3aを介して操縦室3の室内に取り付けられる。
A vehicle body in which the
上記の手順を経ることによって、遠隔操作ロボット10が、油圧ショベル1の座席7のシートクッション7aの上に配置された状態で、油圧ショベル1に設置される。
The
次に、遠隔操作ロボット10によって油圧ショベル1が操縦されている場合において、油圧ショベル1に衝撃が入力されることによって遠隔操作ロボット10の中立位置が偏位した場合の処理について、図9を用いて説明する。
Next, in a case where the
図9は、油圧ショベル1に衝撃が入力されることによって遠隔操作ロボット10の中立位置が偏位した場合の処理を説明するフローチャートである。図示のように、ステップS1において、遠隔操作ロボット10のロボットアーム14及びロボットアーム15の中立位置(原点位置)を設定し(初期設定)、上記の手順によって遠隔操作ロボット10を油圧ショベル1に設置する。
FIG. 9 is a flow chart for explaining the processing when the neutral position of the
ステップS2において、遠隔操作ロボット10によって油圧ショベル1が操縦されている場合に、油圧ショベル1が例えば悪路を走行して油圧ショベル1に衝撃荷重が入力されることによって、遠隔操作ロボット10がその設置された位置から偏位した結果、ロボットアーム14及びロボットアーム15が初期設定を行った中立位置から偏位したとする。
In step S2, when the
このとき、マスター送信機40を操作する者は、ステップS3において、油圧ショベル1の挙動に変動が生じたことを検知する。
At this time, a person who operates the
マスター送信機40を操作する者が油圧ショベル1の挙動に変動が生じたことを検知すると、ステップS4において、マスター送信機40を操作する者は、マスター送信機40の中立位置補正ボタン43を押下する。
When the person operating the
中立位置補正ボタン43を押下すると、ステップS5において、補正機構が、ロボットアーム14及びロボットアーム15が初期設定を行った中立位置から偏位した位置を新たな中立位置として設定する。
When the neutral
これにより、マスター送信機40を操作する者は、遠隔操作ロボット10がその設置された位置から偏位した場合であっても、新たな中立位置を原点位置とみなして操作することができる。
As a result, even when the
このように、本実施の形態に係る遠隔操作ロボット10によれば、油圧ショベル1の座席7が取り外されることなく、油圧ショベルが一般的に具備している座席7のシートクッション7aの上にロボット本体11が配置され、配置された状態において、油圧ショベルが当然に具備している操縦室3に、ロボット本体11が固定部30によって固定されることによって、遠隔操作ロボット10が油圧ショベル1に設置される。
As described above, according to the
したがって、本実施の形態に係る遠隔操作ロボット10は、仕様が異なる油圧ショベルであっても設置することができ、しかも、座席7を取り外したり、油圧ショベル1へ溶接を施したり、あるいは油圧ショベル1の操縦室3の室内に穿孔を施してボルト等の締結部材で取り付けたりといった油圧ショベル1の改変を行うことなく設置することができることから、迅速に油圧ショベル1に設置することができる。
Therefore, the
固定部30は、本実施の形態では、パイプ材で構成された垂直支持部31、パイプ材や角棒材等で構成された水平支持部32、及び板金製で側面視略V字状に形成された固定ブラケット36といった、入手が容易で汎用性のある部材で簡易に構成されていることから、固定部30の製造コストを低廉に抑制することができる。
In the present embodiment, the fixing
しかも、水平支持部32の支持本体部33の丸棒材33aがパイプ材33bに内嵌する深さを調整して支持本体部33の伸縮を調整し、支持本体部33の両端部に接合された突張部34を、操縦室3の両側部で延在する車体フレーム3aに当接させることによって、ロボット本体11を操縦室3の室内に簡易に設置することができる。
Moreover, the depth at which the
ロボット本体11がシートクッション7aの上に配置される際には、シートクッション挟持保持部21によってシートクッション7aが幅方向において挟持されて保持されることから、ロボット本体11がその側方に偏位することが規制される。
When the robot
一方、ロボット本体11は、シートベルト20によって座席7のシートバック7bに拘束されることから、ロボット本体11がその前後方向に偏位することが規制される。
On the other hand, since the
さらに、本実施の形態では、遠隔操作ロボット10によって油圧ショベル1が操縦されている場合において、油圧ショベル1に衝撃が入力されることによって遠隔操作ロボット10の中立位置が偏位した場合に、マスター送信機40の中立位置補正ボタン43を押下すると、補正機構が、ロボットアーム14及びロボットアーム15が初期設定を行った中立位置から偏位した位置を新たな中立位置として設定する。
Furthermore, in the present embodiment, in the case where the
したがって、マスター送信機40を操作する者は、新たな中立位置を原点位置とみなして操作することができることから、遠隔操作ロボット10の操作性に影響を及ぼすことなく、安定した遠隔操作を行うことができる。
Therefore, since the person operating the
(第2実施の形態)
次に、本発明の第2実施の形態について、図10及び図11に基づいて説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIG. 10 and FIG.
なお、本実施の形態においては、第1実施の形態と異なる固定部の構成のみを説明することとし、その余の構成は第1実施の形態と同様であることから、同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。 In the present embodiment, only the configuration of the fixed portion different from that of the first embodiment will be described, and the remaining configuration is the same as that of the first embodiment, so the same reference numerals are given. The detailed explanation is omitted.
図10は、本実施の形態に係る遠隔操作ロボット50の概略を説明する斜視図、図11は、遠隔操作ロボット50の概略を説明する側面図である。本実施の形態に係る遠隔操作ロボット50は、側面視コ字状であって立設された状態で4本となるフレーム101a及び各フレーム101aの頂部に架設されたルーフ101bによって区画されて構成される操縦室101を有する油圧ショベル100に設置されるものである。
FIG. 10 is a perspective view for explaining the outline of the
図10及び図11で示すように、遠隔操作ロボット50は、ロボット本体11及び固定手段である固定部60を主要構成として備える。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
固定部60は、ロボット本体11の上部において鉛直方向に取り付けられる第1支持部材である垂直支持部31、油圧ショベル100のフレーム101aを介して操縦室101の室内においてロボット本体11の上方に取り付けられる第2支持部材である水平支持部61、及び垂直支持部31と水平支持部61とを連結する固定ブラケット36を主要構成として備える。
The fixing
水平支持部61は、一対の支持本体部61Aによって構成される。この支持本体部61Aは、固定ブラケット36の取付部36dが取り付けられる基部61a、基部61aの両端部からそれぞれ下方に漸次傾斜しつつ矢線FRで示す油圧ショベル100の前後方向の前方向Fに向かって延伸する傾斜部61b、傾斜部61bから折曲して油圧ショベル100の前方向Fと平行して延伸する平行部61c、及び平行部61cの先端に設けられた受部61dを有して形成される。
The
受部61dは、本実施の形態では半割型に形成され、油圧ショベル100のフレーム101aに取付可能に構成されている。
The receiving
このように、ロボット本体11に設けられた垂直支持部31が固定ブラケット36に取り付けられ、固定ブラケット36が水平支持部61に取り付けられた状態で、水平支持部61が操縦室3の室内において、ロボット本体11の上方に取り付けられている。
Thus, with the
具体的には、固定部60の水平支持部61が、油圧ショベル100の操縦室101を構成する4本のフレーム101aの間に架設される。すなわち、一対の支持本体部61Aにそれぞれ形成された半割型の受部61dがそれぞれ、フレーム101aに取り付けられることによって、水平支持部61がフレーム101aを介して操縦室101の室内に取り付けられている。
Specifically, the
このように、本実施の形態に係る遠隔操作ロボット50によれば、4本のフレーム101a及び各フレーム101aの頂部に架設されたルーフ101bによって構成された操縦室101であっても、固定部60によって、遠隔操作ロボット50を簡易かつ迅速に油圧ショベル100に設置することができる。
As described above, according to the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記各実施の形態では、作業車両が油圧ショベル1、100である場合を説明したが、走行レバー8及び作業レバー9のように、同様の操作系統を有する作業車両(例えばクレーンやブルドーザ等)であれば適用することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In the above embodiments, the case where the work vehicle is the
1、100 油圧ショベル(作業車両)
3、101 操縦室
3a 車体フレーム
7 座席
7a シートクッション
7b シートバック
8 走行レバー(操縦手段)
9 作業レバー(操縦手段)
10、50 遠隔操作ロボット
14 ロボットアーム(操作手段)
15 ロボットアーム(操作手段)
20 シートベルト
21 シートクッション挟持部(挟持部材)
30、60 固定部(固定手段)
31 垂直支持部(第1支持部材)
32、61 水平支持部(第2支持部材)
36 固定ブラケット
40 マスター送信機
43 中立位置補正ボタン(補正機構)
45 中立位置補正ソフトウェア(補正機構)
1, 100 hydraulic shovel (work vehicle)
3, 101
9 Work lever (steering means)
10, 50
15 Robot arm (operation means)
20
30, 60 Fixing part (fixing means)
31 Vertical support (first support member)
32, 61 horizontal support (second support member)
36
45 Neutral position correction software (correction mechanism)
Claims (4)
前記操作手段が該操作手段の中立位置で前記操縦手段に連結された状態で該操縦手段の中立位置に位置決めされるように前記座席のシートクッションの上に配置されるロボット本体と、
該ロボット本体を前記作業車両の操縦室に固定する固定手段とを備え、
前記固定手段は、
前記ロボット本体の上部に取り付けられる第1支持部材と、
前記操縦室の室内において前記ロボット本体の上方に取り付けられる第2支持部材と、
該第2支持部材と前記第1支持部材とを連結する固定ブラケットと
を備えることを特徴とする遠隔操作ロボット。 A work vehicle including a cockpit in which a seat having a seat cushion and a seat back is installed receives a control signal transmitted from a transmitter and operates a control means of the work vehicle by an operation means to steer the work vehicle Remote control robot
A robot body disposed on the seat cushion of the seat such that the operating means is positioned at the neutral position of the steering means while being connected to the steering means at the neutral position of the operating means;
And a fixing means for fixing the robot to the cockpit of the work vehicle,
The fixing means is
A first support member attached to an upper portion of the robot body;
A second support member mounted above the robot body in the cabin of the cockpit,
A remote control robot , comprising: a fixed bracket connecting the second support member and the first support member .
該ロボット本体を前記座席のシートバックに拘束するシートベルトを備えることを特徴とする請求項1に記載の遠隔操作ロボット。 The robot body is
The remote control robot according to claim 1, further comprising a seat belt for restraining the robot body to a seat back of the seat.
前記座席のシートクッションを幅方向において挟持保持する挟持部材を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の遠隔操作ロボット。 The robot body is
The remote control robot according to claim 1 or 2, further comprising a holding member holding and holding a seat cushion of the seat in the width direction.
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