WO2017033367A1

WO2017033367A1 - 遠隔操作ロボットシステム

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Publication number: WO2017033367A1
Application number: PCT/JP2016/002597
Authority: WO
Inventors: 康彦橋本; 掃部　雅幸
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2015-08-25
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: TW201707880A; US20180243897A1; JP6754364B2; KR20180044946A; CN107921640B; EP3342558B1; CN107921639A; KR102227422B1; CN107848113B; JP6871857B2; US11065070B2; EP3342556A1; EP3342543A4; EP3342545A1; EP3342556A4; EP3342551A4; EP3342544A1; JPWO2017033357A1; TW201713472A; WO2017033358A1

Abstract

　ロボットアーム(10)を有するロボット本体(1)と、作業領域外に設置され、ロボットアームに対する動作指令を入力するロボットアーム動作指令入力部(70)と、操作者の一以上の所定の動作条件パラメータ変更指令アクションを含む非接触アクションを検知する非接触アクション検知部(71)と、を有する遠隔操作装置(2)と、遠隔操作装置と通信可能に接続され且つロボット本体の動作を制御する制御装置(3)と、を備え、制御装置は、一以上の動作条件パラメータ変更指令アクションのそれぞれに対応するロボット本体の動作条件に係る動作条件パラメータの変更態様を定義する変更指令内容データを記憶する記憶部(32)と、変更指令内容データに基づいて非接触アクション検知部が検知した一の動作条件パラメータ変更指令アクションに対応する動作条件パラメータの変更態様を特定する変更指令内容特定部(34)と、変更指令内容特定部が特定した動作条件パラメータの変更態様に基づいてロボット本体の動作条件を変更してロボット本体の動作を制御する動作制御部(33)と、を有する。

Description

遠隔操作ロボットシステム

　本発明は、遠隔操作ロボットシステムに関する。

　従来からロボットに必要な作業を行わせる遠隔操作制御装置を含むシステムが知られている（例えば特許文献１参照）。

　このシステムの遠隔操作制御装置は、作業環境中に設置されるロボットを操作制御系で遠隔的に操作制御しつつロボットに必要な作業を行わせる遠隔操作制御装置において、ロボットの自動運転のための動作司令を生成する動作司令生成手段と、ロボットを手動で操作するための操作手段を備え、手動操作への切り替え司令によってロボットが自動運転から手動操作に切り替わるようになっている。これによって、自動化が難しい作業においては、手動操作に切り替えて作業を実施することができる。

特開２００３－３１１６６１

　ところで、ロボットの動作指令の入力に加え、ロボット本体の動作条件に係る動作条件パラメータの変更指令の入力を行おうとした場合、ロボットの動作指令を入力する入力部に加え、動作条件パラメータの変更指令を入力するための手段を要し、操作手段の構成が複雑になるという問題があった。そして、操作手段の構成が複雑になると、操作者が操作手段の操作方法に習熟するために必要な教育期間が長期化するという問題があった。

　上記課題を解決するため、本発明のある態様に係る遠隔操作ロボットシステムは、ロボットアームを有するロボット本体と、前記ロボットアームに対する動作指令を入力するロボットアーム動作指令入力部と、操作者の一以上の所定の動作条件パラメータ変更指令アクションを含む非接触アクションを検知する非接触アクション検知部と、を有する遠隔操作装置と、前記遠隔操作装置と通信可能に接続され且つ前記ロボット本体の動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記一以上の動作条件パラメータ変更指令アクションのそれぞれに対応する前記ロボット本体の動作条件に係る動作条件パラメータの変更態様を定義する変更指令内容データを記憶する記憶部と、前記変更指令内容データに基づいて前記非接触アクション検知部が検知した一の前記動作条件パラメータ変更指令アクションに対応する前記動作条件パラメータの変更態様を特定する変更指令内容特定部と、前記変更指令内容特定部が特定した前記動作条件パラメータの変更態様に基づいて前記ロボット本体の動作条件を変更して前記ロボット本体の動作を制御する動作制御部と、を有する。

　この構成によれば、動作条件パラメータ変更指令のイメージに沿ったアクションを動作条件パラメータ変更指令アクションとすることができ、操作者が遠隔操作ロボットシステムの操作方法に習熟するために必要な教育期間を短縮することができる。

　また、非接触で動作条件パラメータ変更指令を入力することができるので、動作条件パラメータ変更指令の入力時に操作者は非接触アクション検知部を視認する必要がなく、動作条件パラメータ変更指令の入力を迅速に行うことができる。

　更に、各動作条件パラメータ変更指令アクションとして互いに明確に区別されるアクションを各動作条件パラメータ変更指令アクションとして選択し、設定することができ、誤入力及び操作者の誤認を防止することができる。

　前記一以上の動作条件パラメータ変更指令アクションは、第１の態様から第２の態様に変化する第１アクションと、前記第２の態様から前記第１の態様に変化する第２アクションとを含み、前記変更指令内容データは、前記第１アクションに対応する所定の前記動作条件パラメータの値を増加させる前記動作条件パラメータの変更態様の定義と、前記第２アクションに対応する前記所定の動作条件パラメータの値を減少させる前記動作条件パラメータの変更態様の定義と、を含んでいてもよい。

　この構成によれば、遠隔操作ロボットシステムに動作条件パラメータの値の増減指令を適切に入力することができる。

　前記動作条件パラメータ変更指令アクションは、操作者のハンドサインであってもよい。

　この構成によれば、操作者はハンドサインによって動作条件パラメータ変更指令を入力することができる。

　前記ハンドサインは操作者の一方の手で入力されてもよい。

　この構成によれば、一方の手でハンドサインを出してロボット本体に対する動作指令を遠隔操作ロボットシステムに入力すると同時に、他方の手で他の指令を遠隔操作ロボットシステムに入力することができる。

　前記動作条件パラメータ変更指令アクションは、操作者の音声であってもよい。

　この構成によれば、操作者の音声によって動作条件パラメータ変更指令を遠隔操作ロボットシステムに入力することができる。

　本発明は、操作者が遠隔操作ロボットシステムの操作方法に習熟するために必要な教育期間を短縮することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る遠隔操作ロボットシステムの構成例を概略的に示す図である。図１の遠隔操作ロボットシステムの非接触アクション検知部の構成例を示す斜視図である。図１の遠隔操作ロボットシステムの制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。図１の遠隔操作ロボットシステムの記憶部が記憶する変更指令内容データの構成例を示す図である。本発明の実施の形態２に係る変更指令内容データの構成例を示す図である。本発明の実施の形態３に係る遠隔操作ロボットシステムの構成例を概略的に示す図である。図６の遠隔操作ロボットシステムの記憶部が記憶する変更指令内容データの構成例を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係る遠隔操作ロボットシステム１００の構成例を概略的に示す図である。

　遠隔操作ロボットシステム１００は、図１に示すように、ロボット本体１と、遠隔操作装置２と、制御装置３とを備える。

　本実施形態に係る遠隔操作ロボットシステム１００は、スレーブアームがマスタアームの動きをなぞるように動作するマスタースレーブ方式のロボットを含むシステムである。遠隔操作ロボットシステム１００では、ロボット本体１のスレーブアーム１０（ロボットアーム　詳細は後述）の作業領域から離れた位置（作業領域外）にいる操作者が遠隔操作装置２のマスタアーム７０（ロボットアーム動作指令入力部　詳細は後述）を動かして動作指令を遠隔操作ロボットシステム１００に入力することで、制御装置３の制御によってスレーブアーム１０が該動作指令に対応した動作を行い、部品の組み付け作業などの作業を行うことができるように構成されている。また、遠隔操作ロボットシステム１００のスレーブアーム１０は、操作者によるマスタアーム７０の操作なしに、制御装置３の制御によってスレーブアーム１０が所定の動作を自動的に行うこともできるようにも構成されている。

　［ロボット本体の構成例］
　ロボット本体１は、スレーブアーム１０と、エンドエフェクタ１６と、走行ユニット１７と、カメラ５１とを含み、作業領域内に設置されている。

　スレーブアーム１０は、例えば、多関節型の産業用ロボットのアームであるがこれに限られるものではない。スレーブアーム１０は、アーム本体１３と、基部１５とを含む。

　アーム本体１３は、基端部から先端部に向かう方向に順次連結される複数のリンクと、隣り合うリンクの一方に対して他方を回動可能に連結する一以上の関節を備える。そして、アーム本体１３の先端部にはエンドエフェクタ１６が連結されている。そして、アーム本体１３は、関節を回動させることによって、基端部に対して先端部を移動させ、これによってエンドエフェクタ１６が所定の動作領域内で移動するように構成されている。アーム本体１３は、複数の関節軸を駆動する図示しないロボットアーム駆動部を含む。そして、基部１５は、アーム本体１３及びエンドエフェクタ１６を支えている。

　エンドエフェクタ１６は、本実施の形態において、ワークの保持を行う保持動作及び保持したワークの開放を行う開放動作を行うことができるように構成され、アーム本体１３の先端部に手首関節を介して取り付けられている。エンドエフェクタ１６は、保持動作及び解放動作を行うための図示しないエンドエフェクタ駆動部を含む。なお、本実施の形態においてエンドエフェクタ１６は、例えば部品の組み付け作業を実施することができるように保持動作及び解放動作を行うことができるように構成されているがこれに限られるものではない。これに代えて、例えば溶接作業、塗装作業を行うことができるように構成されていてもよい。

　走行ユニット１７は、基部１５に設けられ、ロボット本体１全体を走行移動させる。走行ユニット１７は、例えば、車輪と、この車輪を回転駆動する図示しない車輪駆動部とを有し、車輪駆動部が車輪を回転駆動することによって、ロボット本体１を移動させる。このように、本実施の形態において、ロボット本体１は、自走可能な自走ロボットであるが、これに限られるものではない。

　カメラ５１は、スレーブアーム１０及びエンドエフェクタ１６の動作状況を撮影するカメラである。本実施の形態において、カメラ５１は、スレーブアーム１０の先端部に取り付けられているがこれに限られるものではない。これに代えて、エンドエフェクタ１６又は基部１５に取り付けられていてもよい。更には、作業領域の所定の位置に固定されていてもよい。

　［遠隔操作装置の構成例］
　遠隔操作装置２は、作業領域外に設置され、遠隔操作装置と通信可能に接続され、ロボット本体１の動作を制御する。

　遠隔操作装置２は、マスタアーム７０と、非接触アクション検知部７１と、モード選択部７５と、モニタ５２とを含む。

　マスタアーム７０は、操作者からスレーブアーム１０に対する動作指令を入力する装置である。本実施の形態において、マスタアーム７０は、スレーブアーム１０の目標姿勢を入力することができ、スレーブアーム１０に対する動作態様を入力することができる装置である。

　図２は、非接触アクション検知部７１の構成例を示す斜視図である。

　非接触アクション検知部７１は、所定の検知領域における操作者の一以上の所定の動作条件パラメータ変更指令アクションを含む非接触アクションを非接触で検知する。非接触アクションとは、操作者の身振り、手振り、及び発声に係る行動をいい、入力機器に触れて入力機器を操作する行動を含まない。非接触アクションとは、例えば、操作者がハンドサインを出すこと、操作者が発声すること、操作者が息を吐くこと、操作者が姿勢を変化させること、操作者が首を縦又は横に振ること、操作者が首を傾げること、操作者が瞬きをすること、又は操作者が所定の場所を注視すること、操作者が表情を変化させること、操作者が足踏みをすること、及び操作者が咀嚼することである。

　本実施の形態において、所定の動作条件パラメータ変更指令アクションとは、操作者がハンドサインを出すことであり、非接触アクション検知部７１は、非接触アクション検知部７１の上方に設定された領域における操作者のハンドサインを検知する検知器である。非接触アクション検知部７１は、図２に示すように、赤外線を上方に照射する赤外線照射器７１ａと、対象物に反射された赤外線照射器７１ａから照射された赤外線を受光するステレオカメラ７１ｂとを有する。そして、ステレオカメラ７１ｂで撮影した画像に基づいて各指の姿勢（手の形）、及び手の動きを算出するように構成されている。そして、非接触アクション検知部７１は、マスタアーム７０の近傍に設置され、マスタアーム７０への動作指令の入力と非接触アクション検知部７１への動作条件パラメータ変更指令の入力とを並行して行いながら、ロボット本体１を操作することができるように構成されている。非接触アクション検知部７１として、例えばリープモーション社（Ｌｅａｐ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｉｎｃ．）のＬＥＡＰ（商標）などを用いることができる。

　モード選択部７５は、スレーブアーム１０を動作させる運転モードの選択指令を操作者が入力する入力部であり、後述する自動モード、修正自動モード及び手動モードのうち１の運転モードの選択指令を入力することができるように構成されている。

　モニタ５２は、操作者がスレーブアーム１０による作業状況を確認するためのモニタである。モニタ５２は、マスタアーム７０が設けられている空間に設置されている。そして、本実施の形態において、モニタ５２は、例えば、操作者の頭部に装着することができるヘッドマウントディスプレイであるが、これに限られるものではない。

　［制御装置の構成例］
　図３は、遠隔操作ロボットシステム１００の制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。

　制御装置３は、遠隔操作装置２と通信可能に接続され且つロボット本体１の動作を制御する。

　図３に示すように、制御装置３は、制御部３１と、記憶部３２とを含む。制御装置３は、集中制御を行う単独の制御器で構成してもよく、分散制御を行う複数の制御器で構成してもよい。

　制御部３１は、例えば、マイクロコントローラ、ＣＰＵ、ＭＰＵ、論理回路、ＰＬＣ等で構成される。

　制御部３１は、動作制御部３３と、変更指令内容特定部３４とを含む。動作制御部３３及び変更指令内容特定部３４は、記憶部３２に格納された所定の制御プログラムを演算器が実行することにより実現される機能ブロックである。

　動作制御部３３は、スレーブアーム１０の動作、エンドエフェクタ１６の動作、及び走行ユニット１７の動作を含むロボット本体１の動作を制御する。エンドエフェクタ１６の動作、及び走行ユニット１７の動作の制御は、例えば、各駆動部に供給する電流を制御することに行う。

　動作制御部３３は、手動モード、自動モード、及び修正自動モードのうち、モード選択部７５において選択された一のモードに従ってスレーブアーム１０を制御するように構成されている。

　手動モードとは、マスタアーム７０を介して遠隔操作ロボットシステム１００に入力された動作指令に従って、制御装置３がロボット本体１を動作させる運転モードである。すなわち、手動モードにおいて、動作制御部３３は、マスタアーム７０に入力された動作指令に基づいてスレーブアーム１０の動作を制御する。この手動モードには、操作者がマスタアーム７０を操作することによって入力した動作指令に基づいて制御装置３がロボット本体１を動作させるときに、制御装置３が操作者が入力した動作指令の一部に修正を加えてロボット本体１を動作させる態様も含む。

　自動モードとは、記憶部３２に記憶されている予め設定された動作態様に従って制御装置３がロボット本体１を動作させる運転モードである。なお、自動モードが選択されている状態においては、操作者がマスタアーム７０を操作することによって動作指令を入力しても、制御装置３は、入力された動作指令をロボット本体１の動作態様に反映しないように構成されている。

　修正自動モードとは、記憶部３２に記憶されている予め設定された動作態様に従って制御装置３がロボット本体１を動作させている状態において、操作者がマスタアーム７０を操作することによって動作指令を入力したときは、制御装置３が予め設定された動作態様の一部に修正を加えてロボット本体１を動作させる運転モードである。

　本実施の形態において、修正自動モードにおけるスレーブアーム１０の動作の制御は、記憶部３２に記憶されている予め設定された動作態様の複数の関節軸の目標角度位置をそれぞれマスタアーム７０から受信した対応する関節軸の角度位置に基づいて修正し、スレーブアーム１０の複数の関節軸の角度位置がそれぞれ修正した目標角度位置となるように動作制御部３３がアーム本体１３のロボットアーム駆動部を制御することにより行う。これによって、スレーブアーム１０はマスタアーム７０の動きによって修正されて動作するように構成されている。

　変更指令内容特定部３４は、記憶部３２に記憶されている変更指令内容データに基づいて非接触アクション検知部７１が検知した操作者の一のハンドサイン、すなわち動作条件パラメータ変更指令アクションに対応するロボット本体１の動作条件パラメータ変更態様を特定する。

　また、制御部３１は、カメラ５１により撮影された画像情報を処理した後、モニタ５２に対して出力するように構成されている。これによって、操作者は、モニタ５２に表示されたスレーブアーム１０の作業状況を見ながらマスタアーム７０を操作することができる。なお、カメラ５１とモニタ５２は、制御装置３を介さずに、互いに直接接続されてもよい。

　図４は、記憶部３２が記憶する変更指令内容データの構成例を示す図である。

　記憶部３２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリを有する。記憶部３２は、所定のプログラムが記憶されていて、制御部３１がこれらの制御プログラムを読み出して実行することにより、ロボット本体１の動作が制御される。また、記憶部３２は、図４に示すように、一以上の動作条件パラメータ変更指令アクション（ハンドサイン）のそれぞれに対応するロボット本体１の動作条件パラメータ変更態様を定義する変更指令内容データを記憶している。

　すなわち、本実施の形態において、変更指令内容データは、所定のハンドサインと対応づけられた「アーム動作速度増加」及び「アーム動作速度減少」に係る動作条件パラメータ変更態様を定義するデータを含む。

　図４に示すように、手を握った上で親指を上に立てた第１のハンドサインには「アーム動作速度増加」に係る動作条件パラメータ変更態様が対応づけられている。「アーム動作速度増加」に係る動作条件パラメータ変更態様は、アーム本体１３の動作速度を増加させる態様である。

　そして、図４に示すように、手を握った上で親指を下に立てた第２のハンドサインには「アーム動作速度減少」に係る動作条件パラメータ変更態様が対応づけられている。「アーム動作速度減少」に係る動作条件パラメータ変更態様は、アーム本体１３の動作速度を減少させる態様である。本実施の形態において、上記所定の基準姿勢とは、ワークＷの運搬に適した位置にエンドエフェクタ１６に保持されたワークＷが位置する姿勢である。

　第１又は第２のハンドサインは、上記の態様に限られるものではなく、操作者の動作条件パラメータ変更指令内容のイメージに沿ったハンドサインを動作条件パラメータ変更指令アクションとして選択し、設定することができる。これによって、操作者が動作条件パラメータ変更指令とハンドサイン（動作条件パラメータ変更指令アクション）との対応関係を覚えて遠隔操作ロボットシステム１００の操作方法に習熟するために必要な期間を短縮することができる。

　また、非接触で非接触アクション検知部７１に対して動作条件パラメータ変更指令を入力することができるので、非接触アクション検知部７１に対する動作条件パラメータ変更指令の入力時に非接触アクション検知部７１を視認する必要がなく、例えばモニタ５２を注視したままの状態で非接触アクション検知部７１に対して動作条件パラメータ変更指令を入力することができる。よって、動作条件パラメータ変更指令の入力を迅速に行うことができ、また、モニタ５２から目を離して作業が中断されることを防ぐことができる。

　更に、第１又は第２のハンドサインとして互いに明確に区別されるハンドサインを各動作指令アクションとして選択し、設定することができ、誤入力及び操作者の誤認を防止することができる。

　なお、本実施の形態において、第１又は第２のハンドサインは、何れも操作者の一方の手で入力されるものである。これによって、一方の手でハンドサインを出してロボット本体１に対する動作条件パラメータ変更指令を遠隔操作ロボットシステム１００に入力すると同時に、他方の手でマスタアーム７０を操作し、スレーブアーム１０に対する動作指令を遠隔操作ロボットシステム１００に入力することができる。

　遠隔操作装置２のマスタアーム７０、非接触アクション検知部７１、及びモード選択部７５から出力された信号は、制御装置３に入力される。また、カメラ５１から出力された信号は、制御装置３に入力される。

　遠隔操作装置２と制御装置３との通信、及び制御装置３とロボット本体１との通信は、有線及び無線の何れかの適切な手段によって行われるように構成されている。

　［動作例］
　次に、遠隔操作ロボットシステム１００の動作例を説明する。

　本動作例は、ワークストレージに保管されているワークＷを設置位置Ｐ（図１参照）に設置する場合の動作例である。

　操作者がマスタアーム７０を操作してスレーブアーム１０を動作させ、エンドエフェクタ１６に保持されたワークＷを設置位置Ｐに向かって移動させる。このとき、操作者がパラメータの値を上げるような手の形を有する第１のハンドサインを出すと、第１のハンドサインを非接触アクション検知部７１が検知し、第１のハンドサインに係る各指の姿勢、及び手の動きを制御装置３に送信する。そして、変更指令内容特定部３４が、第１のハンドサインに基づき「アーム動作速度増加」の変更態様に係る動作条件パラメータ変更指令が遠隔操作ロボットシステム１００に入力されたと特定する。そして、動作制御部３３は、アーム本体１３の動作速度を増加させて、アーム本体１３の動作を制御する。これによって、ワークＷを速やかに設置位置Ｐの近くまで移動させることができる。

　そして、ワークＷが設置位置Ｐの近くに移動し、操作者が値を下げるような手の形を有する第２のハンドサインを出すと、変更指令内容特定部３４が、第２のハンドサインに基づき「アーム動作速度減少」の変更態様に係る動作条件パラメータ変更指令が遠隔操作ロボットシステム１００に入力されたと特定する。そして、動作制御部３３は、アーム本体１３の動作速度を増加させて、アーム本体１３の動作を制御する。これによって、ワークＷを精確に設置位置Ｐに位置させることができる。

　以上に説明したように、本発明の遠隔操作ロボットシステム１００は、操作者が動作条件パラメータ変更指令内容のイメージに沿ったアクションを動作条件パラメータ変更指令アクションとして選択し、設定することができ、設定した動作条件パラメータ変更指令アクションを用いて、この動作条件パラメータ変更指令アクションに対応した動作条件パラメータ変更指令を遠隔操作ロボットシステム１００に対して入力することができる。これによって、操作者が動作条件パラメータ変更指令とハンドサイン（動作条件パラメータ変更指令アクション）との対応関係を覚えて遠隔操作ロボットシステム１００の操作方法に習熟するために必要な期間を短縮することができる。

　また、非接触で非接触アクション検知部７１に対して動作条件パラメータ変更指令を入力することができるので、動作条件パラメータ変更指令の入力時に非接触アクション検知部７１を視認する必要がなく、例えばモニタ５２を注視したままの状態で非接触アクション検知部７１に対して動作条件パラメータ変更指令を入力することができる。よって、動作条件パラメータ変更指令の入力を迅速に行うことができ、また、モニタ５２から目を離して作業が中断されることを防ぐことができる。

　（実施の形態２）
　以下では実施の形態２の構成、動作について、実施の形態１との相違点を中心に述べる。

　図５は、記憶部３２が記憶する本実施の形態に係る変更指令内容データの構成例を示す図である。

　上記実施の形態１において、動作条件パラメータ変更指令アクションは、操作者のハンドサインであり、非接触アクション検知部７１は、操作者のハンドサインを検知する検知器とした。これに対し、本実施の形態では、動作条件パラメータ変更指令アクションは、操作者の音声であり、非接触アクション検知部は、音声を検知する検知器であり、例えばマイクである。

　そして、上記実施の形態１において、変更指令内容データは、所定のハンドサインと対応づけられた「走行速度変更」、及び「アーム動作速度変更」に係る動作条件パラメータ変更態様の定義を含む。これに対し、本実施の形態において、変更指令内容データは、所定の音声と対応づけられた「アーム動作速度増加」、及び「アーム動作速度減少」に係る動作条件パラメータ変更態様の定義を含む。

　図５に示すように、「アームスピードアップ」という音声に係る第１の音声に「アーム動作速度増加」に係る動作条件パラメータ変更態様が対応づけられている。そして、「アームスピードダウン」という音声に係る第２の音声に「アーム動作速度減少」に係る動作条件パラメータ変更態様が対応づけられている。なお、「アーム動作速度増加」、及び「アーム動作速度減少」に係る動作条件パラメータの変更態様は上記実施の形態と同様である。

　このように、本実施の形態においては、非接触アクション検知部７１に第１及び第２の音声を入力することによって、動作制御部３３は、それぞれ対応する動作態様にしたがってロボット本体１を動作させる。

　（実施の形態３）
　図６は、本発明の実施の形態１に係る遠隔操作ロボットシステム３００の構成例を概略的に示す図である。

　上記実施の形態１において、ロボット本体１は、スレーブアーム１０と、エンドエフェクタ１６と、走行ユニット１７と、カメラ５１とを含み、エンドエフェクタ１６は、例えば部品の組み付け作業を実施することができるように保持動作及び解放動作を行うことができるように構成されている。

　これに対し、図６に示すように、本実施の形態において、ロボット本体３０１は、スレーブアーム１０と、吐出ガンであるエンドエフェクタ３１６と、カメラ５１とを含む。また、遠隔操作ロボットシステム１００は、吐出ガンに塗料を供給する供給装置３１７を備える。供給装置３１７は、動作制御部３３の制御によって駆動するように構成されている。

　図７は、記憶部３２が記憶する変更指令内容データの構成例を示す図である。

　図７に示すように本実施の形態において、変更指令内容データは、所定のハンドサインと対応づけられた「吐出量増大」及び「吐出量減少」に係る動作条件パラメータの変更態様を含む。

　そして、手の甲を上に向けた状態で手を握った態様（第１の態様）から手を開いた態様（第２の態様）に変化する第３のハンドサイン（第１アクション）には「吐出量増大」に係る動作条件パラメータ変更態様が対応づけられている。「吐出量増大」に係る動作条件パラメータ変更態様は、供給装置３１７から吐出される塗料の吐出量を増加させる態様である。

　また、上記吐出量増大に係るハンドサインの変化の態様と反対に変化するハンドサイン、すなわち手の甲を上に向けた状態で手を開いた態様（第２の態様）から手を握った態様（第１の態様）に変化する第４のハンドサイン（第２アクション）には「吐出量減少」に係る動作条件パラメータ変更態様が対応づけられている。「吐出量減少」に係る動作条件パラメータ変更態様は、供給装置３１７から吐出される塗料の吐出量を減少させる態様である。

　［動作例］
　次に、遠隔操作ロボットシステムの動作例を説明する。

　本動作例は、ロボット本体３０１を動作させて塗料を対象物に塗布する動作例である。

　操作者がマスタアーム７０を操作してスレーブアーム１０を動作させ、対象物に塗料を塗布する。このとき、操作者がエンドエフェクタ３１６から吐出される塗料の量が少ないと判断し、操作者が絞りを解放するような手の形及び手の動きを有する第３のハンドサインを出すと、第３のハンドサインを非接触アクション検知部７１が検知し、第３のハンドサインに係る各指の姿勢、及び手の動きを遠隔操作装置２に送信する。そして、変更指令内容特定部３４が、第３のハンドサインに基づき「吐出量増大」の変更態様に係る動作条件パラメータ変更指令が遠隔操作ロボットシステム１００に入力されたと特定する。そして、動作制御部３３は、供給装置３１７を制御して、エンドエフェクタ３１６から吐出される塗料の量を増大させる。

　一方、操作者がエンドエフェクタ３１６から吐出される塗料の量が少ないと判断し、操作者が操作者が絞りを閉じるような手の形及び手の動きを有する第４のハンドサインを出すと、変更指令内容特定部３４が、第４のハンドサインに基づき「吐出量減少」の変更態様に係る動作条件パラメータ変更指令が遠隔操作ロボットシステム１００に入力されたと特定する。そして、動作制御部３３は、供給装置３１７を制御して、エンドエフェクタ３１６から吐出される塗料の量を減少させる。

　このように、操作者は遠隔操作ロボットシステムに動作条件パラメータの値の増減指令を適切に入力することができる。

　（実施の形態４）
　上記実施の形態１において、操作者のハンドサインを検知する非接触アクション検知部７１は、赤外線照射器７１ａと、対象物に反射された赤外線照射器７１ａから照射された赤外線を受光するステレオカメラ７１ｂとを有する。これに対し、本実施の形態において、操作者のハンドサインを検知する非接触アクション検知部７１は、操作者の手に装着するグローブであり、各指の姿勢及び手の動きを検知するセンサを含む。

　（実施の形態５）
　上記実施の形態１において、制御装置３は、手動モードにおいて、非接触アクション検知部７１を介して入力された動作指令に従ってロボット本体１を動作させたがこれに限られるものではなく、修正自動モードにおいて動作させてもよい。

　＜変形例＞
　上記実施の形態においては、マスタアーム７０は、スレーブアーム１０の目標姿勢を入力することができる装置としたがこれに限られるものではない。これに代えて、マスタアームは、エンドエフェクタ１６の目標位置及び目標姿勢を入力する装置としてもよい。そして、動作制御部３３は、手動モードにおいて、エンドエフェクタがこの検知した目標位置及び目標姿勢となるスレーブアーム１０の姿勢を算出し、スレーブアーム１０が当該姿勢をとるようスレーブアーム１０の動作の制御を行ってもよい。

　また、ロボット本体の動作条件に係る動作条件パラメータは、上記実施の形態において例示した構成に限られるものではない。これに代えて、ロボットアームの力、加速度、振動、又は剛性であってもよい。

　上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

　１　ロボット本体
　２　遠隔操作装置
　３　制御装置
　１０　スレーブアーム
　１３　アーム本体
　１５　基部
　１６　エンドエフェクタ
　１７　走行ユニット
　３１　制御部
　３２　記憶部
　３３　動作制御部
　３４　変更指令内容特定部
　５１　カメラ
　５２　モニタ
　７０　マスタアーム
　７１　非接触アクション検知部
　７５　モード選択部
　１００　遠隔操作ロボットシステム

Claims

　ロボットアームを有するロボット本体と、
　前記ロボットアームに対する動作指令を入力するロボットアーム動作指令入力部と、操作者の一以上の所定の動作条件パラメータ変更指令アクションを含む非接触アクションを検知する非接触アクション検知部と、を有する遠隔操作装置と、
　前記遠隔操作装置と通信可能に接続され且つ前記ロボット本体の動作を制御する制御装置と、を備え、
　前記制御装置は、前記一以上の動作条件パラメータ変更指令アクションのそれぞれに対応する前記ロボット本体の動作条件に係る動作条件パラメータの変更態様を定義する変更指令内容データを記憶する記憶部と、前記変更指令内容データに基づいて前記非接触アクション検知部が検知した一の前記動作条件パラメータ変更指令アクションに対応する前記動作条件パラメータの変更態様を特定する変更指令内容特定部と、前記変更指令内容特定部が特定した前記動作条件パラメータの変更態様に基づいて前記ロボット本体の動作条件を変更して前記ロボット本体の動作を制御する動作制御部と、を有する、遠隔操作ロボットシステム。
　前記一以上の動作条件パラメータ変更指令アクションは、第１の態様から第２の態様に変化する第１アクションと、前記第２の態様から前記第１の態様に変化する第２アクションとを含み、
　前記変更指令内容データは、前記第１アクションに対応する所定の前記動作条件パラメータの値を増加させる前記動作条件パラメータの変更態様の定義と、前記第２アクションに対応する前記所定の動作条件パラメータの値を減少させる前記動作条件パラメータの変更態様の定義と、を含む、請求項１に記載の遠隔操作ロボットシステム。
　前記動作条件パラメータ変更指令アクションは、操作者のハンドサインである、請求項１又は２に記載の遠隔操作ロボットシステム。
　前記ハンドサインは操作者の一方の手で入力される、請求項３に記載の遠隔操作ロボットシステム。
　前記動作条件パラメータ変更指令アクションは、操作者の音声である、請求項１に記載の遠隔操作ロボットシステム。