JP7808982B2 - Remote control system and remote control method - Google Patents
Remote control system and remote control methodInfo
- Publication number
- JP7808982B2 JP7808982B2 JP2022033959A JP2022033959A JP7808982B2 JP 7808982 B2 JP7808982 B2 JP 7808982B2 JP 2022033959 A JP2022033959 A JP 2022033959A JP 2022033959 A JP2022033959 A JP 2022033959A JP 7808982 B2 JP7808982 B2 JP 7808982B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manipulator
- workpiece
- contact
- contact member
- injection tool
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Description
本開示は、遠隔操作システム及び遠隔操作方法に関する。 This disclosure relates to a remote control system and a remote control method.
従来、産業用ロボットのようなマニピュレータ(ロボットアーム)は、一般的に、固定面又は安定した台座に設置されて、事前にティーチングにて教示された軌道の空間座標へアーム先端を位置制御されている。その際、ロボットアームが作業対象物としているものは、ティーチングされたときと位置が変わらないことが前提となっているため、対象物の位置が変化する場合又は非定常な作業の場合において従来の技術を適用するのが困難となる。ここで、作業を自動化させることができない非定常、非定型な作業においては、いわゆるマスタスレーブ遠隔操作により、マスタ操作装置を直接手動操作し、スレーブマニピュレータを遠隔制御する事例がある。 Conventionally, manipulators (robot arms) such as industrial robots are generally mounted on a fixed surface or stable base, and the position of the arm tip is controlled to follow the spatial coordinates of a trajectory that has been taught in advance. In this case, it is assumed that the object that the robot arm is working on will remain in the same position as when it was taught, making it difficult to apply conventional technology when the object's position changes or when the work is non-routine. For non-routine or irregular work that cannot be automated, there are cases where so-called master-slave remote control is used, in which a master operating device is directly operated manually and a slave manipulator is remotely controlled.
例えば特許文献1では、スレーブマニピュレータの先端などにあるエンドエフェクタが剛性の高い物体と接触したときに、入力グリップに大きなスレーブ反力が発生しないよう、あらかじめ設定したマスタ反力の絶対値が上限値以上になると、その上限値までを入力グリップ(マスタ操作装置)に帰還するようにしている。したがって、入力グリップに過大なマスタ反力が帰還されることはなく、操作者は剛体接触を含むスレーブマニピュレータの操作において、エンドエフェクタの剛体接触を感知でき、かつ、意思に反する入力グリップの動作なく、安定した接触操作が行える、と記載されている。 For example, in Patent Document 1, when an end effector at the tip of a slave manipulator comes into contact with a rigid object, if the absolute value of a preset master reaction force exceeds an upper limit, the upper limit is fed back to the input grip (master operating device) to prevent a large slave reaction force from being generated in the input grip. Therefore, the document states that an excessive master reaction force is not fed back to the input grip, and the operator can sense rigid body contact of the end effector when operating a slave manipulator that involves rigid body contact, and can perform stable contact operations without unintentional movement of the input grip.
また、特許文献2では、高所作業車などの車両より伸びるブームの上端に搭載されたスレーブマニピュレータに作用する外力を、車両側に搭載されたマスタマニピュレータに反力としてフィードバック制御する遠隔操作形マニピユレータが示されている。作業ポイントに至る経路上の障害物を検出して、スレーブマニピュレータが回避点近傍の所定の位置を越えると、次第にその反力が増加し、マスタマニピュレータを拘束し、回避点への接触を未然に防止できる効果がある、と記載されている。また、スレーブが障害物に接触して停止したことは外力の増加、即ちマスタ操作装置への反力の増加として操作者が感じることができるため、このような、ロボット工法にて保守作業を行う場合、オペレータは作業中に障害物に接触したことを確認することができる、と記載されている。 Patent Document 2 also describes a remotely operated manipulator that uses feedback control to apply a reaction force to a master manipulator mounted on the vehicle, which receives an external force acting on a slave manipulator mounted on the top end of a boom extending from a vehicle such as an aerial work platform. It describes how, when an obstacle is detected on the path to the work point and the slave manipulator passes a predetermined position near the avoidance point, the reaction force gradually increases, restraining the master manipulator and preventing it from coming into contact with the avoidance point. It also describes how, when the slave comes into contact with an obstacle and stops, the operator can sense an increase in external force, i.e., an increase in the reaction force on the master operating device. Therefore, when performing maintenance work using such robotic construction methods, the operator can confirm that the slave has come into contact with an obstacle during work.
また、特許文献3及び特許文献4では、マニピュレータに形状測定装置またはレーザー照射装置が設けられており、形状測定装置またはレーザー照射装置によって測定したワーク(作業対象物)の形状をもとにワーク面との距離を一定に保ちながらマニピュレータを動作させることで、ケレン作業等を行う技術が開示されている。 Furthermore, Patent Documents 3 and 4 disclose technology in which a manipulator is equipped with a shape measurement device or a laser irradiation device, and scraping work and the like is performed by operating the manipulator while maintaining a constant distance from the work surface based on the shape of the workpiece (work object) measured by the shape measurement device or the laser irradiation device.
特許文献1では、スレーブアームに伝わる反力を検知しているが、対象物に接触してからの反力であり、急な反力に対応できないことが考えられる。着目している対象物だけでなく、想定外の障害物に接触したときも、急な反力が生じることになる。また、マスタ操作装置へ伝える反力に上限値を設けたことで、上限値以上の動きが感じ取れない。 Patent Document 1 detects the reaction force transmitted to the slave arm, but this reaction force occurs after contact with an object, and it is thought that it cannot respond to sudden reaction forces. Sudden reaction forces are generated not only when the target object is contacted, but also when an unexpected obstacle is contacted. Furthermore, by setting an upper limit on the reaction force transmitted to the master operating device, movement above the upper limit cannot be detected.
特許文献2では、作業ポイントに至る経路上の障害物までの距離を視覚装置により判定し、設定された所定の距離を越えると障害物に接近した距離に応じてマスタの拘束力を関数発生器にて発生させ、その拘束力を反力に重畳してマスタにフィードバックする反力発生手段を備えている。上記の場合、障害物までの距離を視覚装置により判定する必要があるため、視野角によっては、距離を見誤る可能性がある。 Patent Document 2 discloses a system in which the distance to an obstacle on the route to the work point is determined using a visual device, and when a set distance is exceeded, a function generator generates a restraining force for the master according to the distance to the obstacle, and the system is equipped with a reaction force generating means that superimposes this restraining force on a reaction force and feeds it back to the master. In the above case, since the distance to the obstacle must be determined using a visual device, there is a possibility that the distance may be misjudged depending on the viewing angle.
特許文献3、特許文献4では、形状測定装置またはレーザー照射装置によって測定したワーク(作業対象物)の形状をもとにワーク面との距離を一定に保ちながらマニピュレータを自動制御している。しかし、マスタスレーブ制御の場合、操作員が人手でマスタ操作装置を操作して遠隔でマニピュレータを動かすため、マニピュレータと作業対象物との距離を自動で制御することはできない。特に、作業対象物が複雑な形状の場合には、作業用ツールと作業対象物との距離を所定の距離に保った状態でマニピュレータを操作することは難しかった。 In Patent Documents 3 and 4, a manipulator is automatically controlled while maintaining a constant distance from the workpiece surface based on the shape of the workpiece (work object) measured by a shape measurement device or laser irradiation device. However, with master-slave control, an operator manually operates a master operating device to remotely move the manipulator, so the distance between the manipulator and the work object cannot be automatically controlled. In particular, when the work object has a complex shape, it is difficult to operate the manipulator while maintaining a predetermined distance between the work tool and the work object.
そこで、本開示は、射出作業を実行するときの遠隔操作を容易にする遠隔操作システム及び遠隔操作方法を提供することを目的とする。 The present disclosure therefore aims to provide a remote control system and remote control method that facilitates remote control when performing injection operations.
本開示の一実施形態に係る遠隔操作システムは、作業者による操作入力を受け付ける操作部と、作業対象物に対する射出ツールを搭載したマニピュレータと、前記操作部に対して前記作業者が入力した動きに応じて前記マニピュレータを動かすとともに前記マニピュレータが受ける反力を前記操作部へフィードバックする制御装置とを備える。前記マニピュレータは、前記射出ツールと前記作業対象物との間の距離が作業距離に入るように前記作業対象物に接触する接触部材を更に搭載する。 A remote operation system according to one embodiment of the present disclosure includes an operation unit that accepts operation input from an operator, a manipulator equipped with an injection tool for use on a work object, and a control device that moves the manipulator in accordance with the movement input by the operator to the operation unit and feeds back to the operation unit the reaction force received by the manipulator. The manipulator is further equipped with a contact member that comes into contact with the work object so that the distance between the injection tool and the work object falls within the working distance.
本開示の一実施形態に係る遠隔操作方法は、作業対象物に対する射出ツールの遠隔操作方法であって、前記射出ツールを搭載したマニピュレータを前記作業対象物に接近させる工程と、マスタ操作装置の操作部を操作することによって前記マニピュレータを遠隔操作し、前記マニピュレータから張り出すように設けられた接触部材を前記作業対象物に接触させることによって前記射出ツールと前記作業対象物との間に作業距離を確保する工程と、前記射出ツールと前記作業対象物との間に前記作業距離を確保した状態で、前記作業対象物に対して射出作業を実行する工程とを含む。 A remote control method according to one embodiment of the present disclosure is a method for remotely controlling an injection tool relative to a workpiece, and includes the steps of: bringing a manipulator equipped with the injection tool close to the workpiece; remotely controlling the manipulator by operating an operation unit of a master operation device and bringing a contact member extending from the manipulator into contact with the workpiece, thereby ensuring a working distance between the injection tool and the workpiece; and performing an injection operation on the workpiece while ensuring the working distance between the injection tool and the workpiece.
本開示に係る遠隔操作システム及び遠隔操作方法によれば、射出作業を実行するときの遠隔操作が容易に実行され得る。 The remote control system and remote control method disclosed herein allow for easy remote control when performing injection operations.
本開示は、作業対象物に対する射出作業を実行する射出ツールを備えるマニピュレータを遠隔操作する遠隔操作システム、及び、マニピュレータの遠隔操作方法に関する。 This disclosure relates to a remote control system for remotely controlling a manipulator equipped with an injection tool that performs injection work on a workpiece, and a method for remotely controlling a manipulator.
本開示に係る遠隔操作システムは、いわゆるバイラテラル制御によるマスタスレーブシステムとして構成されるとする。遠隔操作システムは、マスタ操作装置の操作部に入力された操作の動きに応じて、マスタ操作装置から離れて位置するマニピュレータの動作を制御するように構成されることによって遠隔操作を実現する。遠隔操作システムの産業上の利用分野として、高所、難所、高温環境又は粉塵環境等の人間によるアクセスが困難な建築物又は構造物のエリアで行う保全作業等の種々の作業分野が挙げられる。 The remote control system according to the present disclosure is configured as a master-slave system using so-called bilateral control. The remote control system achieves remote control by controlling the operation of a manipulator located away from the master control device in response to the operation movements input to the control unit of the master control device. Industrial applications of the remote control system include various work fields, such as maintenance work performed in areas of buildings or structures that are difficult for humans to access, such as high altitudes, difficult locations, high-temperature environments, or dusty environments.
以下、本開示に係る遠隔操作システム及び遠隔操作方法の実施形態が図面に基づいて説明される。各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本開示の技術的思想を具体化するための装置又は方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本開示の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Embodiments of a remote control system and remote control method according to the present disclosure are described below with reference to the drawings. The drawings are schematic and may differ from the actual product. Furthermore, the following embodiments exemplify devices or methods that embody the technical concepts of the present disclosure, and are not intended to limit the configuration to those described below. In other words, the technical concepts of the present disclosure may be modified in various ways within the technical scope set forth in the claims.
<第1実施形態>
(システム全体構成)
図1に示されるように、遠隔操作システム1は、マスタ操作装置10と、スレーブ操作装置20と、制御装置30とを備える。マスタ操作装置10は、操作部12を備える。スレーブ操作装置20は、マニピュレータ22と、マニピュレータ22の先端に取り付けられている射出ツール24と、接触部材26とを備える。マニピュレータ22は、スレーブアームとして構成される。
First Embodiment
(Overall system configuration)
1, remote operation system 1 includes a master operation device 10, a slave operation device 20, and a control device 30. Master operation device 10 includes an operation unit 12. Slave operation device 20 includes a manipulator 22, an injection tool 24 attached to the tip of manipulator 22, and a contact member 26. Manipulator 22 is configured as a slave arm.
制御装置30は、マスタ操作装置10とスレーブ操作装置20との間を接続するケーブル32を備える。制御装置30は、ケーブル32を介してマニピュレータ22と通信可能に接続される。マニピュレータ22と制御装置30とは、無線で通信可能に接続されてもよい。制御装置30は、操作部12に入力された操作に応じてマニピュレータ22の動作を制御するとともに、マニピュレータ22が受ける反力を操作部12にフィードバックする。 The control device 30 includes a cable 32 that connects the master control device 10 and the slave control device 20. The control device 30 is communicatively connected to the manipulator 22 via the cable 32. The manipulator 22 and the control device 30 may also be communicatively connected wirelessly. The control device 30 controls the operation of the manipulator 22 in response to operations input to the operation unit 12, and provides feedback to the operation unit 12 of the reaction force received by the manipulator 22.
制御装置30は、遠隔操作システム1の各部を制御及び管理できるように、例えばCPU(Central Processing Unit)又はGPU(Graphics Processing Unit)等の少なくとも1つのプロセッサを含んで構成されてよい。制御装置30は、1つのプロセッサで構成されてよいし、複数のプロセッサで構成されてよい。制御装置30を構成するプロセッサは、後述する記憶部に格納されたプログラムを読み込んで実行することによって、遠隔操作システム1の各構成部を制御及び管理してよい。 The control device 30 may be configured to include at least one processor, such as a CPU (Central Processing Unit) or GPU (Graphics Processing Unit), so as to control and manage each component of the remote control system 1. The control device 30 may be configured with one processor or multiple processors. The processor that makes up the control device 30 may control and manage each component of the remote control system 1 by reading and executing a program stored in a storage unit, which will be described later.
制御装置30は、記憶部を備えてよい。記憶部は、各種の情報又はデータ等を格納する。記憶部は、例えば制御装置30において実行されるプログラム、又は、制御装置30において実行される処理で用いられるデータ若しくは処理の結果等を格納してよい。また、記憶部は、制御装置30のワークメモリとして機能してよい。記憶部は、例えば半導体メモリ等を含んで構成されてよいがこれに限定されない。例えば、記憶部は、制御装置30として用いられるプロセッサの内部メモリとして構成されてもよいし、制御装置30からアクセス可能なハードディスクドライブ(HDD)として構成されてもよい。記憶部は、非一時的な読み取り可能媒体として構成されてもよい。記憶部は、制御装置30と一体に構成されてもよいし、制御装置30と別体として構成されてもよい。 The control device 30 may include a memory unit. The memory unit stores various types of information or data. The memory unit may store, for example, programs executed by the control device 30, or data or processing results used in processing executed by the control device 30. The memory unit may also function as work memory for the control device 30. The memory unit may be configured to include, for example, semiconductor memory, but is not limited to this. For example, the memory unit may be configured as internal memory of a processor used as the control device 30, or as a hard disk drive (HDD) accessible from the control device 30. The memory unit may be configured as a non-transitory readable medium. The memory unit may be configured as an integral part of the control device 30, or as a separate entity from the control device 30.
制御装置30は、通信部を備えてよい。通信部は、有線又は無線によって遠隔操作システム1のマスタ操作装置10又はスレーブ操作装置20等の各構成部と通信するための通信インタフェースを含んで構成されてよい。通信インタフェースは、ネットワークを介して他の装置と通信可能に構成されてよい。通信部は、遠隔操作システム1の各構成部との間でデータを入出力する入出力ポートを含んで構成されてよい。通信部は、遠隔操作システム1の各構成部との間で必要なデータ及び信号を送受信する。通信部は、有線通信規格に基づいて通信してよいし、無線通信規格に基づいて通信してもよい。例えば無線通信規格は3G、4G又は5G等のセルラーフォンの通信規格を含んでよい。また、例えば無線通信規格は、IEEE802.11及びBluetooth(登録商標)等を含んでよい。通信部は、これらの通信規格の1つ又は複数をサポートしてよい。通信部は、これらの例に限られず、種々の規格に基づいて他の装置と通信したりデータを入出力したりしてよい。 The control device 30 may include a communication unit. The communication unit may include a communication interface for communicating with each component of the remote control system 1, such as the master control device 10 or the slave control device 20, via a wired or wireless connection. The communication interface may be configured to communicate with other devices via a network. The communication unit may include an input/output port for inputting and outputting data to and from each component of the remote control system 1. The communication unit transmits and receives necessary data and signals to and from each component of the remote control system 1. The communication unit may communicate based on a wired communication standard or a wireless communication standard. For example, the wireless communication standard may include cellular phone communication standards such as 3G, 4G, or 5G. Furthermore, for example, the wireless communication standard may include IEEE 802.11, Bluetooth (registered trademark), and the like. The communication unit may support one or more of these communication standards. The communication unit is not limited to these examples and may communicate with other devices and input/output data based on various standards.
遠隔操作システム1は、高所作業車100に搭載され、高所に位置する作業対象物44に対して射出ツール24によって射出物を射出する作業を行う際に用いられるとする。高所作業車100は、ブーム110と、移動台120と、運転台130とを備える。移動台120は、ブーム110の先端に搭載されており、ブーム110の回転又は伸縮によって移動可能に構成されている。スレーブ操作装置20は、移動台120に搭載されるとする。マスタ操作装置10は、運転台130に搭載されるとする。運転台130は、ブーム110を操作する装置を備える。 The remote control system 1 is mounted on an aerial work platform 100 and is used when performing work in which a projectile is fired by a firing tool 24 at a work target 44 located at an elevated location. The aerial work platform 100 comprises a boom 110, a mobile platform 120, and a cab 130. The mobile platform 120 is mounted on the tip of the boom 110 and is configured to be movable by rotating or extending/contracting the boom 110. The slave operation device 20 is mounted on the mobile platform 120. The master operation device 10 is mounted on the cab 130. The cab 130 is equipped with a device for operating the boom 110.
スレーブ操作装置20のマニピュレータ22は、一例として、6軸方向に自由度を有する垂直多関節型のアームロボットであるとする。マニピュレータ22は、マスタ操作装置10によって遠隔操作されるように構成される装置である限り、アームに限られず、種々の構造又は形状を有する装置として構成されてよい。 As an example, the manipulator 22 of the slave operating device 20 is a vertically articulated arm robot with six degrees of freedom in each axis. The manipulator 22 is not limited to an arm, and may be configured as a device with a variety of structures or shapes, as long as it is configured to be remotely controlled by the master operating device 10.
マスタ操作装置10の操作部12は、一例として、マニピュレータ22と同じ垂直多関節型のアームロボットであるとする。マスタ操作装置10の操作部12とスレーブ操作装置20のマニピュレータ22とが同一又は類似の態様で構成されることで、遠隔操作システムとしてのマスタスレーブ制御システムが容易に制御され得る。マスタ操作装置10とスレーブ操作装置20とは、必ずしも相似形で構成されなくてもよいし、同じ自由度で構成されなくてもよい。操作部12は、操作軸として構成されてもよいし、ジョグシャトルのような回転型コントローラとして構成されてもよい。操作部12は、これらの例に限られず種々の態様で構成されてよい。 As an example, the operation unit 12 of the master operation device 10 is a vertically articulated arm robot, the same as the manipulator 22. By configuring the operation unit 12 of the master operation device 10 and the manipulator 22 of the slave operation device 20 in the same or similar manner, the master-slave control system as a remote operation system can be easily controlled. The master operation device 10 and the slave operation device 20 do not necessarily have to be configured in similar shapes or with the same degrees of freedom. The operation unit 12 may be configured as an operation axis, or as a rotary controller such as a jog shuttle. The operation unit 12 is not limited to these examples and may be configured in various ways.
制御装置30は、マスタ操作装置10を制御するとともに、マニピュレータ22の各部の位置(角度)と、マニピュレータ22の各部に作用する反力とをマスタ操作装置10へフィードバックする。具体的に、制御装置30は、マニピュレータ22のアームの角度から軌道計算されるマニピュレータ22の先端の位置及び姿勢と、マニピュレータ22の各部に作用する反力とを、バイラテラル制御で双方向に伝達可能に構成される。マニピュレータ22のアームが多関節ロボットとして構成される場合、制御装置30は、マニピュレータ22の各関節に設けられた駆動モータのトルクを、反力としてマスタ操作装置10に伝達するように構成されてよい。 The control device 30 controls the master control device 10 and provides feedback to the master control device 10 of the position (angle) of each part of the manipulator 22 and the reaction forces acting on each part of the manipulator 22. Specifically, the control device 30 is configured to be able to transmit, in both directions using bilateral control, the position and orientation of the tip of the manipulator 22, the trajectory of which is calculated from the angle of the arm of the manipulator 22, and the reaction forces acting on each part of the manipulator 22. If the arm of the manipulator 22 is configured as a multi-joint robot, the control device 30 may be configured to transmit the torque of the drive motors provided at each joint of the manipulator 22 to the master control device 10 as a reaction force.
上述したように、マニピュレータ22の先端に、作業対象物44に対して射出作業を実施するための射出ツール24が取り付けられている。射出ツール24は、例えばレーザーを照射するレーザー照射装置、ガスを噴射するガス溶断装置、塗料を噴射する塗装装置、又は、ケレン作業のために砂等の研磨材料を吹き付ける装置等の、種々の射出物を射出する装置を含んでよい。射出ツール24は、固体、液体若しくは気体等の物質を射出できるように構成されてよい。射出ツール24は、光等の電磁波、又は、電極に電圧を印加することによって生じる電界若しくは磁極から生じる磁界等の電磁的なエネルギーを射出できるように構成されてよい。射出ツール24は、超音波等の音波、又は、衝撃波等の力学的なエネルギーを射出できるように構成されてよい。 As described above, an injection tool 24 for performing an injection operation on the workpiece 44 is attached to the tip of the manipulator 22. The injection tool 24 may include devices for injecting various projectiles, such as a laser irradiation device that emits a laser, a gas cutting device that injects gas, a painting device that injects paint, or a device that sprays abrasive material such as sand for scraping work. The injection tool 24 may be configured to inject substances such as solids, liquids, or gases. The injection tool 24 may be configured to inject electromagnetic waves such as light, or electromagnetic energy such as an electric field generated by applying a voltage to an electrode or a magnetic field generated from a magnetic pole. The injection tool 24 may be configured to inject sound waves such as ultrasound, or mechanical energy such as shock waves.
射出作業は、ケレン作業、検査、洗浄、塗装、溶断又は溶接等の種々の作業に含まれてよい。作業対象物44は、例えば、橋梁の桁下構造等の鋼構造物を含んでよい。 The injection operation may be included in various operations such as scraping, inspection, cleaning, painting, cutting, or welding. The work object 44 may include, for example, a steel structure such as a bridge girder structure.
射出ツール24は、ケーブル42を介して通信可能に接続される射出制御装置40によって制御される。射出ツール24と射出制御装置40とは、無線で通信可能に接続されてもよい。射出制御装置40は、制御装置30と同一又は類似に構成されてよい。 The injection tool 24 is controlled by an injection control device 40 that is communicatively connected via a cable 42. The injection tool 24 and the injection control device 40 may also be communicatively connected wirelessly. The injection control device 40 may be configured identically or similarly to the control device 30.
マスタ操作装置10は、射出ツール24に射出作業を実行させる操作の入力を受け付ける。制御装置30は、マスタ操作装置10において射出作業を実行させる操作が入力された場合、射出制御装置40に対して射出ツール24に射出作業を実行させるように指示を出力する。 The master operating device 10 accepts input of an operation to cause the injection tool 24 to perform an injection operation. When an operation to cause the injection operation to be performed is input to the master operating device 10, the control device 30 outputs an instruction to the injection control device 40 to cause the injection tool 24 to perform the injection operation.
射出ツール24は、制御装置30によって制御されてもよい。この場合、制御装置30は、マスタ操作装置10において射出作業を実行させる操作が入力された場合、射出ツール24に射出作業を実行させるように射出ツール24を制御する。 The injection tool 24 may be controlled by the control device 30. In this case, when an operation to perform an injection operation is input in the master operation device 10, the control device 30 controls the injection tool 24 to perform the injection operation.
射出ツール24の位置は、マニピュレータ22の動作によって定まり、射出ツール24から作業対象物44までの距離が適切な範囲に入るように制御される。適切な範囲内の距離は、作業距離とも称される。作業距離は、射出作業の用途別(作業別)に定められる。 The position of the injection tool 24 is determined by the operation of the manipulator 22, and is controlled so that the distance from the injection tool 24 to the workpiece 44 falls within an appropriate range. This distance within the appropriate range is also referred to as the working distance. The working distance is determined for each application (task) of the injection work.
マニピュレータ22は、射出作業を実施するために、射出ツール24から作業対象物44までの距離が作業距離になるように制御される。つまり、マスタ操作装置10の操作部12を操作する作業者は、射出ツール24から作業対象物44までの距離が作業距離になるように操作部12を操作する必要がある。 To perform the injection operation, the manipulator 22 is controlled so that the distance from the injection tool 24 to the workpiece 44 is the working distance. In other words, the operator operating the operation unit 12 of the master operation device 10 must operate the operation unit 12 so that the distance from the injection tool 24 to the workpiece 44 is the working distance.
ここで、マニピュレータ22の先端に、接触部材26が取り付けられている。接触部材26は、図2に示されるように、射出ツール24が射出物を射出する方向に向かってマニピュレータ22の先端から射出ツール24よりも突出するように取り付けられている。本実施形態において、接触部材26は、マニピュレータ22の先端の射出ツール24の近傍に取り付けられている。具体的に、接触部材26は、射出ツール24に隣り合うように平行に配置されてよい。 Here, a contact member 26 is attached to the tip of the manipulator 22. As shown in FIG. 2, the contact member 26 is attached so as to protrude from the tip of the manipulator 22 beyond the injection tool 24 in the direction in which the injection tool 24 injects the projectile. In this embodiment, the contact member 26 is attached near the injection tool 24 at the tip of the manipulator 22. Specifically, the contact member 26 may be arranged adjacent to and parallel to the injection tool 24.
接触部材26は、射出ツール24が作業対象物44に近づいたときに、射出ツール24よりも先に作業対象物44に接触する。したがって、射出ツール24と作業対象物44との間に距離が保たれる。接触部材26の長さは、射出ツール24から作業対象物44までの距離が作業距離に入るように、射出ツール24から作業対象物44までの適切な距離を確保できる長さにあらかじめ設定されている。 When the injection tool 24 approaches the workpiece 44, the contact member 26 comes into contact with the workpiece 44 before the injection tool 24 does. Therefore, a distance is maintained between the injection tool 24 and the workpiece 44. The length of the contact member 26 is preset to a length that ensures an appropriate distance from the injection tool 24 to the workpiece 44, so that the distance from the injection tool 24 to the workpiece 44 is within the working distance.
接触部材26は、緩衝性能を備えるダンパーを含んで構成されてもよい。接触部材26は、マニピュレータ22から張り出して射出ツール24と作業対象物44との間に作業距離を確保することができる大きさ及び形状であればよい。接触部材26は、例えば棒状のロッド若しくはプローブ、湾曲した盾状のカバー、又は、クッション状のブロック等で構成されてよい。接触部材26は、弾性部材を含んで構成されてもよい。 The contact member 26 may be configured to include a damper with shock-absorbing properties. The contact member 26 may have any size and shape that allows it to protrude from the manipulator 22 and ensure a working distance between the injection tool 24 and the workpiece 44. The contact member 26 may be configured, for example, as a rod or probe, a curved shield-shaped cover, or a cushion-shaped block. The contact member 26 may also be configured to include an elastic member.
接触部材26は、先端等の作業対象物44に接触する部分に、接触部材26が作業対象物44に接触したことを検知する接触センサを備えてよい。接触センサは、検知結果を信号として制御装置30又は射出制御装置40に出力する。 The contact member 26 may be equipped with a contact sensor at the tip or other portion that comes into contact with the workpiece 44, which detects when the contact member 26 comes into contact with the workpiece 44. The contact sensor outputs the detection result as a signal to the control device 30 or the injection control device 40.
制御装置30又は射出制御装置40は、接触センサの検知結果に基づいて射出ツール24の動作を制御してよい。具体的に、制御装置30又は射出制御装置40は、接触部材26が作業対象物44に接触していることが接触センサによって検知された場合、射出ツール24を使用可能状態(スタンバイ状態)にする。射出ツール24は、使用可能状態(スタンバイ状態)になった場合、マスタ操作装置10における射出操作の入力に応じてすぐに射出を実行できる。一方、制御装置30又は射出制御装置40は、接触部材26が作業対象物44に接触していることが接触センサによって検知されない場合、射出ツール24を使用不可能状態(ОFF)にする。言い換えれば、制御装置30又は射出制御装置40は、射出ツール24が作業対象物44に向いていない場合又は射出ツール24と作業対象物44との距離が作業距離ではない場合に、射出ツール24が射出を実行できないようにできる。このようにすることで、作業対象物44以外に向けた射出が避けられ得る。その結果、射出作業の安全性が高まり得る。 The control device 30 or the injection control device 40 may control the operation of the injection tool 24 based on the detection results of the contact sensor. Specifically, when the contact sensor detects that the contact member 26 is in contact with the workpiece 44, the control device 30 or the injection control device 40 places the injection tool 24 in an available state (standby state). Once the injection tool 24 is in an available state (standby state), it can immediately execute injection in response to an injection operation input from the master operation device 10. On the other hand, when the contact sensor does not detect that the contact member 26 is in contact with the workpiece 44, the control device 30 or the injection control device 40 places the injection tool 24 in an unavailable state (OFF). In other words, the control device 30 or the injection control device 40 can prevent the injection tool 24 from executing injection when the injection tool 24 is not facing the workpiece 44 or when the distance between the injection tool 24 and the workpiece 44 is not the working distance. In this way, injection toward anything other than the workpiece 44 can be avoided. As a result, the safety of the injection process can be improved.
接触部材26の先端等の作業対象物44に接触する部分は、作業対象物44への接触により摩耗したり汚れたりし得る。したがって、接触部材26の先端等の作業対象物44に接触する部分は、取替可能(使い捨て)に構成されてよい。 The portion of the contact member 26 that comes into contact with the workpiece 44, such as the tip, may become worn or dirty due to contact with the workpiece 44. Therefore, the portion of the contact member 26 that comes into contact with the workpiece 44, such as the tip, may be configured to be replaceable (disposable).
接触部材26が接触センサを備えない場合であっても、制御装置30は、接触部材26が作業対象物44に接触した際に受ける反力を検知することによって、接触部材26が作業対象物44に接触したか判定してよい。制御装置30は、接触部材26に作用する反力が所定の閾値以上である場合に接触部材26が作業対象物44に接触したと判定し、射出ツール24を使用可能状態にしてよい。制御装置30は、接触部材26に作用する反力が所定の閾値より小さい場合に接触部材26が作業対象物44に接触していないと判定し、射出ツール24を使用不可能状態にしてよい。 Even if the contact member 26 does not have a contact sensor, the control device 30 may determine whether the contact member 26 has come into contact with the workpiece 44 by detecting the reaction force received when the contact member 26 comes into contact with the workpiece 44. The control device 30 may determine that the contact member 26 has come into contact with the workpiece 44 when the reaction force acting on the contact member 26 is equal to or greater than a predetermined threshold, and may place the injection tool 24 in an usable state. The control device 30 may determine that the contact member 26 has not come into contact with the workpiece 44 when the reaction force acting on the contact member 26 is less than the predetermined threshold, and may place the injection tool 24 in an unusable state.
接触部材26は、先端等の作業対象物44に接触する部分に、作業対象物44に沿って摺動するローラー等の摺動体を備えてもよい。この場合、摺動体に接触センサが取り付けられてもよい。 The contact member 26 may be provided with a sliding body, such as a roller, that slides along the workpiece 44 at the tip or other portion that comes into contact with the workpiece 44. In this case, a contact sensor may be attached to the sliding body.
(遠隔操作方法)
本実施形態の遠隔操作システム1によって射出作業を行う際の手順が説明される。
(Remote control method)
The procedure for performing an injection operation using the remote control system 1 of this embodiment will be described.
第1操作工程として、作業者は、高所作業車100のブーム110によって移動台120全体を上昇させ、マニピュレータ22を作業対象物44に接近させる。このとき、作業者は、マニピュレータ22の先端ができるだけ曲がった状態(コンパクトな状態)でマニピュレータ22を作業対象物44に接近させる。このようにすることで、次の第2操作工程でマニピュレータ22を操作するときに、マニピュレータ22の先端に取り付けられている射出ツール24の位置が作業対象物44に対して合わせられやすくなる。 In the first operation step, the worker raises the entire movable platform 120 using the boom 110 of the aerial work platform 100 and brings the manipulator 22 closer to the work object 44. At this time, the worker brings the manipulator 22 closer to the work object 44 with the tip of the manipulator 22 bent as much as possible (in a compact state). By doing this, when operating the manipulator 22 in the next second operation step, it becomes easier to align the position of the injection tool 24 attached to the tip of the manipulator 22 with the work object 44.
第2操作工程として、作業者は、マニピュレータ22を伸ばせば作業対象物44に接触できる程度に移動台120を作業対象物44に接近させた後、マスタ操作装置10の操作部12を操作することによってマニピュレータ22を徐々に伸ばし、接触部材26を作業対象物44に当接(接触)させる。射出ツール24が例えばレーザー照射装置である場合、レーザー照射装置の照射レンズから作業対象物44の照射面まで一定の距離(作業距離)を確保する必要がある。ここで、本実施形態において、接触部材26のマニピュレータ22からの張り出し長さが一定の距離を確保できる長さに設定されている。そのため、接触部材26を作業対象物44の照射面に接触させることによってレーザー照射に適正な距離(作業距離)が確保される。接触部材26がダンパーを含んで構成される場合、接触部材26のダンパーは、作業対象物44に対して押し付ける力によって収縮する。接触部材26のダンパーは、ダンパーが収縮したとしても射出ツール24と作業対象物44との距離が作業距離になるように設計されているとする。作業者は、押し付け力(反力)と接触部材26のダンパーの収縮量との関係をあらかじめ把握しておくことによって、接触部材26を所定の押し付け力(反力)で作業対象物44に押し付けつつ、マスタ操作装置10によってマニピュレータ22を遠隔操作できる。作業者は、マニピュレータ22を移動させる場合、接触部材26を作業対象物44の照射面に接触させた状態で引きずるように動かす(摺動体が設けられている場合には摺動体を摺動させる)ことで、照射に適正な距離(作業距離)を保ったままで射出ツール24を移動させることができる。 In the second operation step, the operator moves the moving stage 120 close enough to the workpiece 44 that the manipulator 22 can be extended to contact the workpiece 44. Then, the operator gradually extends the manipulator 22 by operating the operation unit 12 of the master operation device 10, bringing the contact member 26 into contact with the workpiece 44. If the injection tool 24 is, for example, a laser irradiation device, a certain distance (working distance) must be maintained between the irradiation lens of the laser irradiation device and the irradiation surface of the workpiece 44. In this embodiment, the extension length of the contact member 26 from the manipulator 22 is set to a length that ensures a certain distance. Therefore, by bringing the contact member 26 into contact with the irradiation surface of the workpiece 44, an appropriate distance (working distance) for laser irradiation is maintained. If the contact member 26 includes a damper, the damper of the contact member 26 contracts due to the force pressing it against the workpiece 44. The damper of the contact member 26 is designed so that the distance between the injection tool 24 and the workpiece 44 remains the working distance even when the damper contracts. By understanding in advance the relationship between the pressing force (reaction force) and the amount of contraction of the damper of the contact member 26, the operator can remotely operate the manipulator 22 using the master operation device 10 while pressing the contact member 26 against the workpiece 44 with a predetermined pressing force (reaction force). When moving the manipulator 22, the operator can drag the contact member 26 while it is in contact with the irradiation surface of the workpiece 44 (by sliding the sliding body if one is provided), thereby moving the injection tool 24 while maintaining the appropriate distance (working distance) for irradiation.
第3操作工程として、作業者は、接触部材26によって射出ツール24と作業対象物44との間に一定の距離(作業距離)を確保した状態で、作業対象物44の作業箇所(照射面)に対して、マニピュレータ22に取り付けられている射出ツール24の位置を決定する。作業者は、マスタ操作装置10を操作して、射出ツール24によって作業対象物44に対する射出作業を実行させる。 In the third operation step, the operator determines the position of the injection tool 24 attached to the manipulator 22 relative to the work location (irradiation surface) of the work object 44, while maintaining a fixed distance (working distance) between the injection tool 24 and the work object 44 using the contact member 26. The operator operates the master operation device 10 to cause the injection tool 24 to perform an injection operation on the work object 44.
<第2実施形態>
(システム構成)
図3に示されるように、第2実施形態に係る遠隔操作システム1において、マニピュレータ22は、接触カバー28を備えてよい。接触カバー28は、マニピュレータ22の各関節に取り付けられていてよいし、関節以外の部分に取り付けられていてもよい。接触カバー28は、盾状の湾曲した接触面を有しているとする。また、接触カバー28は、マニピュレータ22の関節に取り付けられている場合、作業対象物44又はその周辺に位置する物体に当接(接触)した際の反力がマニピュレータ22の関節部分に伝わるように構成されている。接触カバー28は、各関節に対してそれぞれ複数個ずつ取り付けられていてもよい。接触カバー28は、少なくともマニピュレータ22の関節の外側をカバーする位置に取り付けられていてよい。接触カバー28は、接触部材26と同様に緩衝機能を備えるダンパーを含んで構成されてもよい。
Second Embodiment
(System configuration)
As shown in FIG. 3 , in the remote operation system 1 according to the second embodiment, the manipulator 22 may include a contact cover 28. The contact cover 28 may be attached to each joint of the manipulator 22, or may be attached to a portion other than the joint. The contact cover 28 has a shield-shaped curved contact surface. Furthermore, when the contact cover 28 is attached to a joint of the manipulator 22, the contact cover 28 is configured so that a reaction force is transmitted to the joint portion of the manipulator 22 when the contact cover 28 abuts (contacts) against the work target 44 or an object located in the vicinity thereof. A plurality of contact covers 28 may be attached to each joint. The contact cover 28 may be attached to a position that covers at least the outside of the joint of the manipulator 22. The contact cover 28 may be configured to include a damper with a cushioning function, similar to the contact member 26.
第2実施形態に係る遠隔操作システム1は、特に作業対象物44又はその周辺に位置する物体の形状が複雑であったり射出作業を実行する場所が狭かったりする場合に用いられてよい。すなわち、第2実施形態のように、マニピュレータ22に複数の接触カバー28を取り付けて、特に関節部分を接触カバー28で保護することにより、マニピュレータ22が作業対象物44以外の物体にぶつかることによって、射出ツール24と作業対象物44との距離が変わることを抑制し得る。また、マニピュレータ22が、接触カバー28によって安定した姿勢で支持され得る。 The remote control system 1 according to the second embodiment may be used in particular when the shape of the workpiece 44 or an object located in its vicinity is complex or the space for performing the injection operation is narrow. That is, as in the second embodiment, by attaching multiple contact covers 28 to the manipulator 22 and protecting the joints in particular with the contact covers 28, it is possible to prevent the manipulator 22 from colliding with an object other than the workpiece 44, thereby preventing the distance between the injection tool 24 and the workpiece 44 from changing. Furthermore, the manipulator 22 can be supported in a stable position by the contact covers 28.
<実施例>
以下、遠隔操作システム1の具体的な実施例が説明される。
<Example>
A specific example of the remote control system 1 will be described below.
マニピュレータ22は、図3に示される、関節6自由度の垂直多関節型のアームロボットで、本体重量40kg、最大リーチ長さ1300mm、最大可搬重量12kgの協働ロボットとして構成された。マスタ操作装置10は、関節6自由度の垂直多関節型のアームロボットとして構成された。高所作業車100として、製鉄所の保守点検又は清掃作業で使われる一般的なものであって、ブーム110の最大高さ50m、最大載荷重量200kgのものが使用された。射出ツール24は、出力1kWのレーザー照射機(照射装置)として構成された。また、マニピュレータ22の先端にレーザー照射レンズ3kgが取り付けられた。レーザー照射機は、通常の人手作業で1時間程度の照射作業を問題なく実行できるように構成された、手持ち用のレーザー照射ガンの重量を参考にして構成された。上述した構成を用いて、レーザー照射機からのレーザー照射によって、鋼構造物表面の錆びを落とすケレン作業が実行された。 The manipulator 22 is a vertically articulated arm robot with six joints, as shown in Figure 3, and is configured as a collaborative robot with a body weight of 40 kg, a maximum reach length of 1,300 mm, and a maximum payload capacity of 12 kg. The master operating device 10 is also configured as a vertically articulated arm robot with six joints. The aerial work vehicle 100 was a typical model used for maintenance, inspection, or cleaning work in steelworks, with a boom 110 having a maximum height of 50 m and a maximum load capacity of 200 kg. The injection tool 24 was configured as a laser irradiator (irradiation device) with an output of 1 kW. A laser irradiation lens of 3 kg was attached to the tip of the manipulator 22. The laser irradiator was configured based on the weight of a handheld laser irradiation gun, which is designed to allow for approximately one hour of normal manual irradiation work without any problems. Using the above configuration, a scraping operation to remove rust from the surface of a steel structure was performed using laser irradiation from the laser irradiator.
遠隔操作システム1を用いた作業との比較として人手による作業が実行された。人手による作業は、高所作業車100の移動台120に作業者が搭乗し、手持ち用のレーザー照射ガンによってレーザーを照射することによって実行された。しかし、高所作業車100の移動台120を高さ40mの位置まで上げたところで、風の影響を受けて±100mm程度の揺れが生じた。その結果、人手による作業において、洗浄又はケレンにムラが生じてしまった。 Manual work was carried out as a comparison with work using the remote control system 1. The manual work was carried out by a worker riding on the mobile platform 120 of the aerial work platform 100 and irradiating the work with a laser using a handheld laser gun. However, when the mobile platform 120 of the aerial work platform 100 was raised to a height of 40 m, it began to sway by approximately ±100 mm due to the influence of the wind. As a result, unevenness occurred in the cleaning or scraping during the manual work.
一方で、遠隔操作システム1を用いた作業において、マニピュレータ22を搭載した移動台120を高さ40mの位置まで上げたところで移動台120が揺れる状態で、作業者は、マスタ操作装置10の操作部12を操作することによってマニピュレータ22を操作した。作業者は、関節に取り付けられている接触カバー28を鋼構造物に押し当てるように接触させながらマニピュレータ22を伸ばすことによって、マニピュレータ22の揺れを低減させることができた。作業者は、移動台120の高さがそのままで、かつ、接触カバー28を介してマニピュレータ22を鋼構造物に寄り掛からせたままで、移動台120を水平方向へ1m移動させ、先端の接触部材26を鋼構造物に押し付けた。このとき、作業者は、接触部材26のダンパーの長さ、すなわちマニピュレータ22の先端のレーザー照射レンズと作業対象物44である鋼構造物の表面との距離が作業距離に入るように力を調整しながらマスタ操作装置10の操作部12を操作した。そして、作業者は、目標とする作業エリアで移動台120の移動を止め、そこでマニピュレータ22の遠隔操作だけで、作業対象物44である鋼構造物の表面の50cm×50cmの範囲に対してケレン作業を実行した。作業者は、マニピュレータ22に取り付けたカメラからの映像を、運転台130のモニターで確認しながら作業を実行した。作業者は、レーザー照射機の反射光によって作業対象物44である鋼構造物をほとんど視認できなかった。しかし、作業者は、接触部材26が受ける反力に応じてマスタ操作装置10の操作部12を操作することによって、レーザー照射レンズと作業対象物44である鋼構造物の表面との距離を一定に保つことができ、ケレン作業を安定して実行できた。 Meanwhile, during work using the remote control system 1, the mobile platform 120 carrying the manipulator 22 was raised to a height of 40 m, and the mobile platform 120 began to sway. The worker operated the manipulator 22 by operating the operation unit 12 of the master operation device 10. The worker was able to reduce the swaying of the manipulator 22 by extending the manipulator 22 while pressing the contact cover 28 attached to the joint against the steel structure. The worker moved the mobile platform 120 horizontally 1 m while keeping the height of the mobile platform 120 unchanged and leaning the manipulator 22 against the steel structure via the contact cover 28, and pressed the contact member 26 at its tip against the steel structure. The worker operated the operation unit 12 of the master operation device 10 while adjusting the force so that the length of the damper of the contact member 26, i.e., the distance between the laser irradiation lens at the tip of the manipulator 22 and the surface of the steel structure (the work target 44), was within the working distance. The worker then stopped the movement of the mobile platform 120 in the target work area and performed scraping work on a 50 cm x 50 cm area of the surface of the steel structure (work object 44) using only remote control of the manipulator 22. The worker performed the work while checking images from a camera attached to the manipulator 22 on the monitor in the driver's cab 130. The worker could barely see the steel structure (work object 44) due to the reflected light from the laser irradiator. However, by operating the operation unit 12 of the master operation device 10 in accordance with the reaction force received by the contact member 26, the worker was able to maintain a constant distance between the laser irradiation lens and the surface of the steel structure (work object 44), allowing for stable scraping work.
<フローチャート>
遠隔操作システム1は、図4に例示されるフローチャートの手順を含む遠隔操作方法を実行してもよい。遠隔操作方法は、遠隔操作システム1を構成するプロセッサに実行させる遠隔操作プログラムとして実現されてもよい。遠隔操作プログラムは、非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体に格納されてよい。
<Flowchart>
The remote control system 1 may execute a remote control method including the steps of the flowchart illustrated in Fig. 4. The remote control method may be realized as a remote control program executed by a processor constituting the remote control system 1. The remote control program may be stored in a non-transitory computer-readable medium.
制御装置30は、マニピュレータ22を作業対象物44に接近させる(ステップS1)。具体的に、制御装置30は、マスタ操作装置10の操作部12に入力された操作内容を取得し、操作部12の動きに応じてマニピュレータ22を動かす。 The control device 30 moves the manipulator 22 closer to the workpiece 44 (step S1). Specifically, the control device 30 acquires the operation content input to the operation unit 12 of the master operation device 10 and moves the manipulator 22 in accordance with the movement of the operation unit 12.
制御装置30は、マニピュレータ22に取り付けられている接触部材26を作業対象物44に接触させる(ステップS2)。制御装置30は、接触部材26に接触センサが取り付けられている場合、接触センサの検出結果を取得する(ステップS3)。制御装置30は、接触部材26が作業対象物44に接触したか判定する(ステップS4)。 The control device 30 brings the contact member 26 attached to the manipulator 22 into contact with the workpiece 44 (step S2). If a contact sensor is attached to the contact member 26, the control device 30 acquires the detection result of the contact sensor (step S3). The control device 30 determines whether the contact member 26 has come into contact with the workpiece 44 (step S4).
制御装置30は、接触部材26が作業対象物44に接触していないと判定した場合(ステップS4:NO)、射出ツール24を使用不可能状態にする(ステップS5)。制御装置30は、ステップS5の手順の実行後、ステップS2の接触部材26を作業対象物44に接触させる手順に戻る。 If the control device 30 determines that the contact member 26 is not in contact with the workpiece 44 (step S4: NO), it disables the injection tool 24 (step S5). After executing the procedure of step S5, the control device 30 returns to the procedure of step S2 in which the contact member 26 is brought into contact with the workpiece 44.
制御装置30は、接触部材26が作業対象物44に接触したと判定した場合(ステップS4:YES)、射出ツール24を使用可能状態にする(ステップS6)。制御装置30は、射出ツール24によって射出作業を実行する(ステップS7)。制御装置30は、ステップS7の手順の実行後、図4のフローチャートの手順の実行を終了する。 If the control device 30 determines that the contact member 26 has contacted the workpiece 44 (step S4: YES), it puts the injection tool 24 into an operable state (step S6). The control device 30 then executes the injection operation using the injection tool 24 (step S7). After executing the procedure in step S7, the control device 30 ends execution of the procedure in the flowchart of FIG. 4.
以上述べてきたように、本開示に係る遠隔操作システム1及び遠隔操作方法によれば、マニピュレータ22から張り出す接触部材26によって、作業者は、接触部材26を作業対象物44に当接(接触)させながらマニピュレータ22を操作できる。このようにすることで、作業者は、作業対象物44に対して射出作業を実行する際に、射出ツール24と作業対象物44との間に作業距離を確保しやすくなる。その結果、射出作業を実行するときの遠隔操作が容易になる。 As described above, with the remote control system 1 and remote control method disclosed herein, the contact member 26 extending from the manipulator 22 allows the operator to operate the manipulator 22 while bringing the contact member 26 into contact with the workpiece 44. This makes it easier for the operator to ensure a working distance between the injection tool 24 and the workpiece 44 when performing an injection operation on the workpiece 44. As a result, remote control when performing an injection operation is easier.
本開示の実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は改変を行うことが可能であることに注意されたい。従って、これらの変形又は改変は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行されるプログラム又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 Although embodiments of the present disclosure have been described based on various drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art would be able to make various modifications or alterations based on this disclosure. Therefore, it should be noted that these modifications and alterations are included within the scope of the present disclosure. For example, the functions included in each component or step may be rearranged so as not to cause logical inconsistencies, and multiple components or steps may be combined into one or divided. Embodiments of the present disclosure may also be realized as a program executed by a processor provided in an apparatus, or as a storage medium on which a program is recorded. It should be understood that these are also included within the scope of the present disclosure.
1 遠隔操作システム
10 マスタ操作装置(12:操作部)
20 スレーブ操作装置
22 マニピュレータ
24 射出ツール
26 接触部材
28 接触カバー
30 制御装置(32:ケーブル)
40 射出制御装置(42:ケーブル)
44 作業対象物
100 高所作業車(110:ブーム、120:移動台、130:運転台)
1 Remote operation system 10 Master operation device (12: operation unit)
20 Slave operating device 22 Manipulator 24 Injection tool 26 Contact member 28 Contact cover 30 Control device (32: cable)
40 Injection control device (42: cable)
44 Work object 100 Aerial work vehicle (110: boom, 120: mobile platform, 130: cab)
Claims (5)
作業対象物に対する射出ツールを搭載したマニピュレータと、
前記操作部に対して前記作業者が入力した動きに応じて前記マニピュレータを動かすとともに前記マニピュレータが受ける反力を前記操作部へフィードバックする制御装置とを備え、
前記マニピュレータは、前記作業対象物に接触する接触部材を更に搭載し、
前記接触部材の長さは、前記接触部材が前記作業対象物に接触したときに前記射出ツールと前記作業対象物との間の距離が作業距離に確保される長さにあらかじめ設定されている、遠隔操作システム。 an operation unit that accepts operation inputs from an operator;
a manipulator equipped with an injection tool for the workpiece;
a control device that moves the manipulator in accordance with a movement input by the operator to the operation unit and feeds back a reaction force received by the manipulator to the operation unit,
the manipulator further includes a contact member that comes into contact with the workpiece ;
a length of the contact member is preset to a length that ensures a working distance between the injection tool and the workpiece when the contact member comes into contact with the workpiece .
前記接触部材は、前記射出ツールよりも前記射出ツールの射出方向に突出している、請求項1から3までのいずれか一項に記載の遠隔操作システム。 the contact member and the injection tool are located at a tip of the manipulator;
The remote control system according to claim 1 , wherein the contact member protrudes further than the injection tool in an injection direction of the injection tool.
前記射出ツールを搭載したマニピュレータを前記作業対象物に接近させる工程と、
マスタ操作装置の操作部を操作することによって前記マニピュレータを遠隔操作し、前記マニピュレータから張り出すように設けられた接触部材を前記作業対象物に接触させる工程と、
前記接触部材を前記作業対象物に接触させた状態で、前記作業対象物に対して射出作業を実行する工程と
を含み、
前記接触部材の長さは、前記接触部材が前記作業対象物に接触したときに前記射出ツールと前記作業対象物との間の距離が作業距離に確保される長さにあらかじめ設定されている、遠隔操作方法。 A method for remotely operating an injection tool relative to a work object, comprising:
a step of bringing a manipulator equipped with the injection tool close to the workpiece;
a step of remotely operating the manipulator by operating an operation unit of a master operation device, and bringing a contact member provided to protrude from the manipulator into contact with the workpiece;
and performing an injection operation on the workpiece while the contact member is in contact with the workpiece ,
a length of the contact member is preset to a length that ensures a working distance between the injection tool and the workpiece when the contact member comes into contact with the workpiece .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022033959A JP7808982B2 (en) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | Remote control system and remote control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022033959A JP7808982B2 (en) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | Remote control system and remote control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023129148A JP2023129148A (en) | 2023-09-14 |
| JP7808982B2 true JP7808982B2 (en) | 2026-01-30 |
Family
ID=87972852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022033959A Active JP7808982B2 (en) | 2022-03-04 | 2022-03-04 | Remote control system and remote control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7808982B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3520728A1 (en) | 2018-02-05 | 2019-08-07 | Fotona d.o.o. | Micro-pulsed liquid spray for cooling |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60249519A (en) * | 1984-05-26 | 1985-12-10 | Daikin Ind Ltd | Robot tool holder |
| JPS63176296A (en) * | 1987-01-16 | 1988-07-20 | 太平工業株式会社 | Robot device for height work |
| JPH0811374B2 (en) * | 1987-06-01 | 1996-02-07 | 株式会社日立製作所 | Master slave controller |
| US10814480B2 (en) * | 2017-06-14 | 2020-10-27 | The Boeing Company | Stabilization of tool-carrying end of extended-reach arm of automated apparatus |
-
2022
- 2022-03-04 JP JP2022033959A patent/JP7808982B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3520728A1 (en) | 2018-02-05 | 2019-08-07 | Fotona d.o.o. | Micro-pulsed liquid spray for cooling |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023129148A (en) | 2023-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9849595B2 (en) | Contact force limiting with haptic feedback for a tele-operated robot | |
| US6430473B1 (en) | Power assist apparatus and control method for same | |
| JP3223826U (en) | Industrial robot | |
| JP6472214B2 (en) | Robot apparatus control method and robot apparatus | |
| US9682480B2 (en) | Teleoperation of machines having at least one actuated mechanism and a fault detection and recovery system | |
| US20150367510A1 (en) | Multi-joint robot having function for repositioning arm | |
| EP2939797A2 (en) | Motion limiting device and motion limiting method | |
| US20230234229A1 (en) | Systems and methods of coordinated body motion of robotic devices | |
| KR102418451B1 (en) | Robot control system | |
| CN111906778A (en) | Robot safety control method and device based on multiple perceptions | |
| CN102189552A (en) | Robot system | |
| WO2013027250A1 (en) | Robot system, robot, and robot control device | |
| Dietrich et al. | Extensions to reactive self-collision avoidance for torque and position controlled humanoids | |
| CN113618731A (en) | Robot Control System | |
| JP6881525B2 (en) | Robot system, controller and control method | |
| CN112873198A (en) | Control method of robot system | |
| KR102422355B1 (en) | An remote control system based on augmented reality for underater robot sterilization robot based on 3d environmental recognition | |
| JP7808982B2 (en) | Remote control system and remote control method | |
| TW202122228A (en) | Robot control device | |
| JP2017007010A (en) | Robot, control device and robot system | |
| JP2009045678A (en) | Robot work success / failure determination method and robot system | |
| CN115243846A (en) | Robot control device, robot system, and robot control method | |
| KR101968751B1 (en) | Collision sensing apparatus, end effector having the same, robot, and collision detection method using the same | |
| JP7563407B2 (en) | Remote operation system and method for remotely operating a manipulator | |
| EP4572923A1 (en) | Systems and methods of guarding a mobile robot |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231024 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240430 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240507 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240628 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240924 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20260120 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7808982 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |