特許 6754363 遠隔操作ロボットシステム及びその運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6754363

(24)【登録日】2020年8月25日

(45)【発行日】2020年9月9日

(54)【発明の名称】遠隔操作ロボットシステム及びその運転方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 3/00 20060101AFI20200831BHJP

【ＦＩ】

   B25J3/00 Z

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-536163(P2017-536163)

(86)(22)【出願日】2016年5月27日

(86)【国際出願番号】JP2016002574

(87)【国際公開番号】WO2017033350

(87)【国際公開日】20170302

【審査請求日】2019年5月24日

(31)【優先権主張番号】特願2015-165479(P2015-165479)

(32)【優先日】2015年8月25日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 康彦

(72)【発明者】

【氏名】下村 信恭

(72)【発明者】

【氏名】掃部 雅幸

(72)【発明者】

【氏名】黒沢 靖

(72)【発明者】

【氏名】田中 繁次

【審査官】 武市 匡紘

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−１９９３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−７４５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−２６７３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８５７５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスタ装置と複数のスレーブアームとを備えた遠隔操作ロボットシステムの運転方法であって、
前記スレーブアームの各々は、予め記憶されたタスクプログラムに基づいて動作する自動モードと、前記マスタ装置が受け付けたオペレータの操作に基づいて動作する手動モードと、前記マスタ装置が受け付けたオペレータの操作によって逐次修正されながら前記タスクプログラムに基づいて動作する修正自動モードとの複数の制御モードを有し、
前記スレーブアームが前記自動モードで作業を行う自動部分と、前記スレーブアームが前記複数の制御モードのうち選択された一つで作業を行う選択部分とを含み、前記複数のスレーブアーム間で前記選択部分が時間的に重複しない動作シーケンス情報を作成するステップと、
前記動作シーケンス情報に基づいて、前記自動部分では前記自動モードで前記スレーブアームを動作させ、前記選択部分では前記複数の制御モードのうち当該選択部分ごとに選択された制御モードで前記スレーブアームを動作させることによって、前記スレーブアームが作業を行うステップとを含む、
遠隔操作ロボットシステムの運転方法。

【請求項2】

前記マスタ装置は、前記スレーブアームと同じ関節数のマスタアームであって、
前記スレーブアームが作業を行うステップが、
前記選択部分の開始時に、前記複数の制御モードのうち一つの選択を受け付けることと、
前記受け付けた制御モードが前記手動モード又は前記修正自動モードであるときに、前記スレーブアームのうち前記マスタアームが受け付けた操作を動作に反映させる被操作スレーブアームと前記マスタアームとの対応する関節の回転位置が各々等しくなるように、前記マスタアームを動作させることとを含む、
請求項１に記載の遠隔操作ロボットシステムの運転方法。

【請求項3】

オペレータの操作を受け付けるマスタ装置と、
予め記憶されたタスクプログラムに基づいて動作する自動モードと、前記マスタ装置が受け付けたオペレータの操作に基づいて動作する手動モードと、前記マスタ装置が受け付けたオペレータの操作によって逐次修正されながら前記タスクプログラムに基づいて動作する修正自動モードとの複数の制御モードを有する複数のスレーブアームと、
前記スレーブアームが前記自動モードで作業を行う自動部分と前記スレーブアームが前記複数の制御モードのうち選択された一つで作業を行う選択部分とを含み、前記複数のスレーブアーム間で前記選択部分が時間的に重複しない動作シーケンス情報、及び、前記タスクプログラムを記憶した記憶装置と、
前記動作シーケンス情報に基づいて、前記自動部分では前記自動モードで前記スレーブアームを動作させ、前記選択部分では前記複数の制御モードのうち当該選択部分ごとに選択された制御モードで前記スレーブアームを動作させる、スレーブ制御装置とを備える、
遠隔操作ロボットシステム。

【請求項4】

前記マスタ装置は、前記スレーブアームと同じ関節数のマスタアームであって、
前記マスタアームの腕部のリンク長比が前記スレーブアームのうち少なくとも一つの腕部のリンク長比と等しい、
請求項３に記載の遠隔操作ロボットシステム。

【請求項5】

前記マスタ装置は、前記スレーブアームと同じ関節数のマスタアームであって、
前記マスタアームの腕部のリンク長比が前記スレーブアームのうち少なくとも一つの腕部のリンク長比と異なる、
請求項３に記載の遠隔操作ロボットシステム。

【請求項6】

前記手動モード又は前記修正自動モードの開始時に、前記スレーブアームのうち前記マスタアームが受け付けた操作を動作に反映させる被操作スレーブアームの各関節の回転位置を取得し、前記マスタアームと前記被操作スレーブアームの対応する関節の回転位置が各々等しくなるように、前記マスタアームを動作させるマスタ制御装置を備える、
請求項４又は５に記載の遠隔操作ロボットシステム。

【請求項7】

前記スレーブアームの状況情報を取得する状況取得装置と、
前記手動モード又は前記修正自動モードの開始時に、前記スレーブアームのうち前記マスタ装置が受け付けた操作を動作に反映させる被操作スレーブアームの前記状況情報を出力する出力装置とを更に備える、
請求項３〜６のいずれか一項に記載の遠隔操作ロボットシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マスタ装置及びスレーブアームを備えた遠隔操作ロボットシステム及びその運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、マスタ装置（即ち、遠隔操作装置）と、マスタ装置の操作に応じて動作するスレーブアームとを備えた遠隔操作ロボットシステムが知られている。マスタ装置としては、マニピュレータ、操作レバー、操作ボタンなどが利用されることがある。このような遠隔操作ロボットシステムにおいて、マスタ装置としてのロボットアームの姿勢にスレーブアームの姿勢を従わせ、スレーブアームに作用する反力をマスタ装置を介してオペレータに伝えるように構成されたものがある。特許文献１では、この種の技術が開示されている。

【0003】

特許文献１には、自動操作モード、手動操作モード、及び、スレーブ動作管理手段が手先姿勢に拘束を加えるなどの手動操作を支援する拘束付き手動操作モードの３つの操作モードを有し、作業手順プランに応じて操作モードを切り替える遠隔操作ロボットシステムが示されている。自動操作モードでは、スレーブ動作管理手段が、所定のプログラムに則ってスレーブアームに作業を実行させる。また、手動操作モード及び拘束付き手動操作モードでは、主には、オペレータによってマスタ装置へ入力された操作に応じて、インターフェース手段がスレーブアームに作業を実行させる。加えて、拘束付き手動操作モードでは、スレーブ動作管理手段が操作を支援する動作を実行する。

【0004】

また、特許文献１に記載の遠隔操作ロボットシステムでは、オペレータの技能の程度を示すデータ及び与えられた作業目標に基づいて手動操作部分と自動操作部分とを織り交ぜた作業手順プランを作成し、作業手順プランの自動操作部分は自動操作モードでシステムを運転し、作業手順プランの手動操作モード又は拘束付き手動操作モードでシステムを運転する、遠隔操作方法が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特公平８−５０１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に記載の技術は、手動操作モード又は拘束付き手動操作モードに切り替えられると、スレーブ動作管理手段は自動操作モードで利用するプログラムを利用しない。そのため、手動操作モード又は拘束付き手動操作モードでは、オペレータの負荷が過大なものとなるとともに、作業効率の低下がもたらされる。

【0007】

また、特許文献１には、遠隔操作ロボットシステムに複数のスレーブアームを備えてよいことが記載されているが、それは自動操作の割合が多いことを想定したものである。このように遠隔操作ロボットシステムが複数のスレーブアームを備えている場合には、スレーブアームごとに操作の内容が異なることがあり、オペレータの負荷が著しく過大となるおそれがある。従って、特許文献１に記載の技術には、複数のスレーブアームを用いて効率的な作業を行う上で改良の余地が残されている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る遠隔操作ロボットシステムの運転方法は、マスタ装置と複数のスレーブアームとを備えた遠隔操作ロボットシステムの運転方法であって、
前記スレーブアームの各々は、予め記憶されたタスクプログラムに基づいて動作する自動モードと、前記マスタ装置が受け付けたオペレータの操作に基づいて動作する手動モードと、前記マスタ装置が受け付けたオペレータの操作によって逐次修正されながら前記タスクプログラムに基づいて動作する修正自動モードとの複数の制御モードを有し、
前記スレーブアームが前記自動モードで作業を行う自動部分と、前記スレーブアームが前記複数の制御モードのうち選択された一つで作業を行う選択部分とを含み、前記複数のスレーブアーム間で前記選択部分が時間的に重複しない動作シーケンス情報を作成するステップと、
前記動作シーケンス情報に基づいて、前記自動部分では前記自動モードで前記スレーブアームを動作させ、前記選択部分では前記複数の制御モードのうち当該選択部分ごとに選択された制御モードで前記スレーブアームを動作させることによって、前記スレーブアームが作業を行うステップとを含むことを特徴としている。

【0009】

また、本発明の一態様に係る遠隔操作ロボットシステムは、
オペレータの操作を受け付けるマスタ装置と、
予め記憶されたタスクプログラムに基づいて動作する自動モードと、前記マスタ装置が受け付けたオペレータの操作に基づいて動作する手動モードと、前記マスタ装置が受け付けたオペレータの操作によって逐次修正されながら前記タスクプログラムに基づいて動作する修正自動モードとの複数の制御モードを有する複数のスレーブアームと、
前記スレーブアームが前記自動モードで作業を行う自動部分と前記スレーブアームが前記複数の制御モードのうち選択された一つで作業を行う選択部分とを含み、前記複数のスレーブアーム間で前記選択部分が時間的に重複しない動作シーケンス情報、及び、前記タスクプログラムを記憶した記憶装置と、
前記動作シーケンス情報に基づいて、前記自動部分では前記自動モードで前記スレーブアームを動作させ、前記選択部分では前記複数の制御モードのうち当該選択部分ごとに選択された制御モードで前記スレーブアームを動作させる、スレーブ制御装置とを備えることを特徴としている。

【0010】

上記遠隔操作ロボットシステム及びその動作方法によれば、作業内容やスレーブアームの状況に応じて自動モードと手動モードと修正自動モードとから、スレーブアームの制御モードを選択することができる。制御モードの選択はオペレータの判断で行うことが可能であり、スレーブアームを完全に自動で動作させると不具合の発生が予想されるような場合には、修正自動モードでスレーブアームを動作させることができる。修正自動モードでは、スレーブアームの自動的な動作を基調としつつ、オペレータの操作でその動作を修正することができるので、手動モードと比較してオペレータの負荷は小さく、且つ、作業効率の低下を抑えることができる。このように、オペレータが複数の制御モードのなかから状況に応じた適切な制御モードを選択することによって、止まらないロボットシステムを実現することができる。

【0011】

また、オペレータの操作が要求される手動モード及び修正自動モードが複数のスレーブアーム間で同時に出現しないので、オペレータは１つのマスタ装置を用いて複数のスレーブアームを遠隔操作することができ、スレーブアームやオペレータの空き時間が短縮される。従って、複数のスレーブアームを用いて効率的な作業を行うことができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の遠隔操作ロボットシステム及びその運転方法によれば、複数のスレーブアームを用いて効率的な作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る遠隔操作ロボットシステムが導入された自動車組立ラインの様子を示す図である。

【図2】遠隔操作ロボットシステムの概略構成を示すブロック図である。

【図3】スレーブアームの制御系統の構成を示すブロック図である。

【図4】動作シーケンス情報の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

【0015】

〔遠隔操作ロボットシステム１００〕
図１は本発明の一実施形態に係る遠隔操作ロボットシステム１００を備えた自動車組立ラインの様子が示す図であり、図２は遠隔操作ロボットシステム１００の概略構成を示すブロック図である。図１及び図２に示すように、遠隔操作ロボットシステム１００は、マスタースレーブ方式のロボットシステムであって、複数のスレーブアーム１（１Ａ，１Ｂ）と、マスタ装置２０と、入力装置７と、出力装置４と、状況取得装置５と、システム１００を包括的に制御する制御ユニット６とを備えてなる。本明細書では、複数のスレーブアーム１Ａ，１Ｂを区別しないときには、数字１に添えられたアルファベットのＡ又はＢを省略して単に「スレーブアーム１」と表す。

【0016】

図１には、作業空間内にコンベヤ９９によって形成されたワークＷの搬送ラインと、搬送ラインに沿って設置された複数のスレーブアーム１Ａ，１Ｂと、作業空間から離れた位置（作業空間外）に設置されたマスタ装置２０とを備えた自動車組立ラインが示されている。この自動車組立ラインにおいて、スレーブアーム１は、ワークＷに対する移送、部品の組み付けや配置換え、姿勢変換、塗装などの作業を行うことができる。但し、本発明に係る遠隔操作ロボットシステム１００は、このような自動車組立ラインに限定されず、各種製造設備において広く適用させることができる。

【0017】

本実施形態に係るスレーブアーム１は、自動モード、手動モード、及び、修正自動モードの３つの制御モードを有する。これら複数の制御モードのうち選択された一つで動作が制御されるように、スレーブアーム１の制御モードを切り替えることができる。

【0018】

本明細書では、スレーブアーム１が、予め設定されたタスクプログラムに従って動作する制御モードを「自動モード」と称する。自動モードでは、従来のティーチングプレイバックロボットと同様に、オペレータによるマスタ装置２０の操作なしに、スレーブアーム１が所定の作業を自動的に行う。

【0019】

また、本明細書では、スレーブアーム１が、マスタ装置２０が受け付けたオペレータの操作に基づいて動作する制御モードを「手動モード」と称する。マスタ装置２０は、オペレータがマスタ装置２０を直接的に動かすことによって入力した操作を受け付けることができる。なお、手動モードでは、マスタ装置２０が受け付けたオペレータの操作や、この操作に基づいて動作しているスレーブアーム１の動きが、自動的に修正されてもよい。

【0020】

また、本明細書では、スレーブアーム１が、マスタ装置２０が受け付けたオペレータの操作によって逐次修正されながら予め設定されたタスクプログラムに従って動作する制御モードを「修正自動モード」と称する。修正自動モードでは、予め設定されたタスクプログラムに従って動作しているスレーブアーム１の動きが、マスタ装置２０が受け付けたオペレータの操作に基づいて修正される。

【0021】

以下、遠隔操作ロボットシステム１００の各構成要素について詳細に説明する。

【0022】

〔スレーブアーム１〕
図１には、ワークＷの搬送ラインと平行に離間して設置された第１スレーブアーム１Ａと第２スレーブアーム１Ｂとの、２台のスレーブアーム１が示されている。２台のスレーブアーム１はいずれも垂直多関節ロボットであって、エンドエフェクタ１２を除いて実質的に同一の構成を有している。なお、遠隔操作ロボットシステム１００が備える複数のスレーブアーム１の態様は本実施形態に限定されず、各スレーブアーム１は３以上の関節数（軸数）を有する水平又は垂直多関節ロボットアーム（マニピュレータ）であればよい。また、複数のスレーブアーム１には、リンク長や関節数の異なる複数種類のロボットアームが含まれていてもよい。

【0023】

図２に示すように、スレーブアーム１は、複数のリンク１１ａ〜１１ｆの連接体と、これを支持する基台１５とから構成された、複数の関節ＪＴ１〜ＪＴ６を有する多関節ロボットアームである。より詳しくは、第１関節ＪＴ１では、基台１５と、第１リンク１１ａの基端部とが、鉛直方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第２関節ＪＴ２では、第１リンク１１ａの先端部と、第２リンク１１ｂの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第３関節ＪＴ３では、第２リンク１１ｂの先端部と、第３リンク１１ｃの基端部とが、水平方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第４関節ＪＴ４では、第３リンク１１ｃの先端部と、第４リンク１１ｄの基端部とが、第４リンク１１ｄの長手方向に延びる軸回りに回転可能に連結されている。第５関節ＪＴ５では、第４リンク１１ｄの先端部と、第５リンク１１ｅの基端部とが、第４リンク１１ｄの長手方向と直交する軸回りに回転可能に連結されている。第６関節ＪＴ６では、第５リンク１１ｅの先端部と第６リンク１１ｆの基端部とが、捻れ回転可能に連結されている。そして、第６リンク１１ｆの先端部にはメカニカルインターフェースが設けられている。このメカニカルインターフェースには、作業内容に対応したエンドエフェクタ１２（図１、参照）が着脱可能に装着される。

【0024】

上記の第１関節ＪＴ１、第１リンク１１ａ、第２関節ＪＴ２、第２リンク１１ｂ、第３関節ＪＴ３、及び第３リンク１１ｃから成るリンクと関節の連結体によって、スレーブアーム１の腕部１３が形成されている。また、上記の第４関節ＪＴ４、第４リンク１１ｄ、第５関節ＪＴ５、第５リンク１１ｅ、第６関節ＪＴ６、及び第６リンク１１ｆから成るリンクと関節の連結体によって、スレーブアーム１の手首部１４が形成されている。腕部１３はエンドエフェクタ１２を位置決めする役割を担い、手首部１４はエンドエフェクタ１２を方向付ける役割を担う。

【0025】

図３はスレーブアーム１の制御系統の構成を示すブロック図である。この図では、モータ制御部１６を中心とした具体的な電気的構成が示されている。図３に示すように、スレーブアーム１の各関節ＪＴ１〜ＪＴ６には、それが連結する２つの部材を相対的に回転させるアクチュエータの一例としての駆動モータＭ１〜Ｍ６が設けられている。駆動モータＭ１〜Ｍ６は、例えば、モータ制御部１６でサーボ制御されるサーボモータである。また、各駆動モータＭ１〜Ｍ６には、その回転位置を検出するための位置センサＥ１〜Ｅ６と、その回転を制御する電流を検出するための電流センサＣ１〜Ｃ６とが設けられている。位置センサＥ１〜Ｅ６は、例えば、エンコーダ、レゾルバ、パルスジェネレータなどの回転位置を検出できるものであればよい。なお、上記の駆動モータＭ１〜Ｍ６、位置センサＥ１〜Ｅ６、及び電流センサＣ１〜Ｃ６の記載では、各関節ＪＴ１〜ＪＴ６に対応してアルファベットに添え字の１〜６が付されている。以下では、関節ＪＴ１〜ＪＴ６のうち任意の関節を示す場合には添え字を省いて「ＪＴ」と称し、駆動モータＭ、位置センサＥ、及び電流センサＣについても同様とする。

【0026】

駆動モータＭ、位置センサＥ、及び電流センサＣは、モータ制御部１６と電気的に接続されている。本実施形態に係るモータ制御部１６は、１台で複数の駆動モータＭをサーボ制御できるものであるが、各駆動モータＭに対応するモータ制御部が設けられていてもよい。

【0027】

モータ制御部１６では、後述する制御ユニット６（詳細には、スレーブ制御部６１）より取得した位置指令値やサーボゲイン等に基づいて駆動指令値（電流指令値）を生成し、駆動指令値に対応した駆動電流を駆動モータＭへ供給する。駆動モータＭの出力回転角は位置センサＥによって検出され、モータ制御部１６へフィードバックされる。但し、モータ制御部１６とスレーブ制御部６１との機能が、単一の回路又は単一の演算装置によって実現されていてもよい。

【0028】

制御ユニット６（詳細には、スレーブ制御部６１）からモータ制御部１６へ位置指令値が入力されると、入力された位置指令値は減算器３１ｂのプラス側の入力に与えられる。この減算器３１ｂのマイナス側の入力には、位置センサＥで検出された回転角を表す信号（位置現在値）が与えられる。減算器３１ｂでは、位置指令値から回転角が減算される。減算器３１ｂの出力は係数器３１ｃに与えられ、ここで位置ゲインＫｐで増幅されてから、減算器３１ｅの＋入力に与えられる。この減算器３１ｅの−入力には、位置センサＥからの回転角が微分器３１ｄで微分されたものが与えられる。減算器３１ｅの出力は係数器３１ｆに与えられ、ここで速度ゲインＫｖで増幅されてから、減算器３１ｇの＋入力に与えられる。この減算器３１ｇの−入力には、電流センサＣからの電流値が与えられる。減算器３１ｇの減算出力が駆動指令値として増幅回路３１ｈへ入力され、増幅された駆動指令値と対応する駆動電流が駆動モータＭへ供給される。

【0029】

〔マスタ装置２０〕
マスタ装置２０は、オペレータの操作を受け付ける手段である。本実施形態に係る遠隔操作ロボットシステム１００のマスタ装置２０は、マスタアーム２、即ち、多関節ロボットアーム（マニピュレータ）であって、スレーブアーム１がマスタアーム２の動きに追従して動くようにシステム１００が構築されている。つまり、マスタアーム２は、スレーブアーム１の位置や姿勢を直感的に操作できるように構成されている。

【0030】

マスタアーム２は、スレーブアーム１と同じ数の複数の関節ＪＴm１〜ＪＴm６を有する多関節ロボットアームであって、基台２５及び複数のリンク２１ａ〜２１ｆが順次連結されて構成されている。マスタアーム２のリンク２１ａ〜２１ｆの連接構成は、スレーブアーム１のリンク１１ａ〜１１ｆと実質的に同一であり、詳細な説明は省略する。マスタアーム２の第６リンク２１ｆの先端部には、スレーブアーム１に装着されたエンドエフェクタ１２と相似する又は対応する擬似エンドエフェクタが装着されてもよい。

【0031】

関節ＪＴm１〜ＪＴm６には、それが連結する２つの部材を相対的に回転させるアクチュエータの一例としての駆動モータＭm１〜Ｍm６（図示略）が設けられている。駆動モータＭm１〜Ｍm６は、例えば、モータ制御部２６によってサーボ制御されるサーボモータである。また、各駆動モータＭm１〜Ｍm６には、その回転位置を検出するための位置センサＥm１〜Ｅm６（図示略）と、その回転を制御する電流を検出するための電流センサＣm１〜Ｃm６（図示略）とが設けられている。位置センサＥm１〜Ｅm６は、例えばエンコーダである。なお、上記の駆動モータＭm１〜Ｍm６、位置センサＥm１〜Ｅm６、及び電流センサＣm１〜Ｃm６の記載では、各関節ＪＴm１〜ＪＴm６に対応してアルファベットに添え字の１〜６が付されている。以下では、関節ＪＴm１〜ＪＴm６のうち任意の関節を示す場合には添え字を省いて「ＪＴm」と称し、駆動モータＭm、位置センサＥm、及び電流センサＣmについても同様とする。

【0032】

前述のスレーブアーム１の駆動系統と同様に、駆動モータＭm、位置センサＥm、及び電流センサＣmは、モータ制御部２６と電気的に接続されている。本実施形態に係るモータ制御部２６は、１台で複数の駆動モータＭmをサーボ制御できるものであるが、駆動モータＭmごとに対応するモータ制御部が設けられていてもよい。

【0033】

モータ制御部２６は、前述のモータ制御部１６と同様に、後述する制御ユニット６（詳細には、マスタ制御部６２）から取得した位置指令値やサーボゲイン等に基づいて駆動指令値（トルク指令値）を生成し、駆動指令値に対応した駆動電流を駆動モータＭmへ供給する。駆動モータＭmの出力回転角は位置センサＥmによって検出され、モータ制御部２６へフィードバックされる。但し、モータ制御部２６とマスタ制御部６２との機能が、単一の回路又は単一又は単一の演算装置によって実現されていてもよい。

【0034】

スレーブアーム１とマスタアーム２とは、軸数の等しい多関節ロボットアームであるが、腕部１３，２３のリンク長比が相違する。つまり、スレーブアーム１とマスタアーム２とは相似形でなくてよい。なお、リンクのリンク長とは、そのリンクの基端側の関節から先端側の関節までの距離のことである。本実施形態に係るスレーブアーム１及びマスタアーム２は６軸のロボットアームであり、腕部１３，２３を形成しているリンクは、第１〜３リンクである。スレーブアーム１は作業内容や作業対象に好適なリンク長比の腕部１３を有するものがシステム１００に導入されるが、マスタアーム２はオペレータが扱いやすいリンク長比の腕部２３を有するものが採用される。例えば、スレーブアーム１の第１リンク１１ａ：第２リンク１１ｂ：第３リンク１１ｃのリンク長比が１：４：２である場合に、マスタアーム２の第１リンク２１ａ：第２リンク２１ｂ：第３リンク２１ｃのリンク長比が１：２：２であってよい。

【0035】

〔入力装置７〕
入力装置７は、マスタアーム２と共に作業空間外に設置され、操作者からの操作指示を受け付け、受け付けた操作指示を制御ユニット６に入力する入力手段である。入力装置７では、スレーブアーム１の位置や姿勢に係る操作以外の操作が入力される。入力装置７には、スレーブアーム１の制御モードを選択するための操作入力具や、非常停止スイッチなど、スレーブアーム１の位置や姿勢を除く操作指令を入力する１以上の操作入力具が設けられている。１以上の操作入力具には、例えば、タッチパネル、キー、レバー、ボタン、スイッチ、ダイヤルなどの既知の操作入力具が含まれていてよい。また、入力装置７として、ペンダントやタブレットなどの携帯端末が用いられてもよい。

【0036】

〔状況取得装置５〕
状況取得装置５は、各スレーブアーム１の作業空間内における状況を示す状況情報を取得する手段である。状況情報は、作業空間内におけるスレーブアーム１の位置及び姿勢等、或いはスレーブアーム１を取り巻く周囲の状況を認識するために利用する情報を含む。より具体的には、状況情報は、例えば、作業空間内におけるスレーブアーム１の位置及び姿勢、スレーブアーム１とワークとの位置関係、又はスレーブアーム１とワークを組付ける被組付部品との位置関係等、作業空間内においてスレーブアーム１の状況及びスレーブアーム１の周囲の状況を認識可能とするために必要な情報が含まれる。

【0037】

状況取得装置５は、例えば、センサ、カメラなどの撮像装置、通信器、エンコーダ等によって実現できる。センサとしては、例えば、組付部品又は被組付部品までの距離又は位置を計測するためのレーザーセンサ、又はレーダーセンサなどが例示できる。更には、複数の撮像装置から得られた画像データを用いてスレーブアーム１からその周囲の物体までの距離を計測するセンサであるステレオカメラなども例示できる。通信器としては、例えば、組付部品又は被組付部品、或いは作業空間内の所定位置に設置されたセンサ及び撮像装置からの情報を取得する通信器等が挙げられる。エンコーダとしては、例えば、スレーブアーム１の移動量又は位置を検知できるエンコーダが例示できる。

【0038】

状況取得装置５は状況情報を逐次取得しており、取得された状況情報は、後述する制御ユニット６に入力され、制御ユニット６においてスレーブアーム１の動作制御に利用される。更には、制御ユニット６は、状況情報を出力装置４において出力させるように制御する構成としてもよい。状況取得装置５は、スレーブアーム１自体に取り付けられていてもよいし、作業空間内の適切な位置に取り付けられていてもよい。また、取り付けられる状況取得装置５の数は１つであってもよいし複数であってもよい。適切に状況情報を取得できる位置に適切な個数の状況取得装置５が取り付けられていればよく、取り付け位置及び取り付け個数は任意である。

【0039】

〔出力装置４〕
出力装置４は、制御ユニット６から送信された情報を出力するものである。出力装置４は、マスタアーム２を操作しているオペレータから視認しやすい位置に設置される。出力装置４には、少なくともディスプレイ装置４１が含まれており、更に、プリンタやスピーカや警報灯などが含まれていてもよい。ディスプレイ装置４１では、制御ユニット６から送信された情報が表示出力される。例えば、スピーカでは、制御ユニット６から送信された情報が音として出力される。また、例えば、プリンタでは、制御ユニット６から送信された情報が紙などの記録媒体に印字出力される。

【0040】

なお、図１に示すように、出力装置４として各スレーブアーム１につき１つのディスプレイ装置４１が設けられている場合には、各ディスプレイ装置４１に対応するスレーブアーム１の状況情報を出力されてよい。この場合、オペレータがいずれのスレーブアーム１が被操作スレーブアーム１であるかを認識することができるように、被操作スレーブアーム１が表示されたディスプレイ装置４１の背景の色を変化させたり、ディスプレイ装置４１の周囲に表示灯を設けたりしてもよい。ここで「被操作スレーブアーム１」とは、マスタ装置２０の操作対象であって、当該マスタ装置２０が受け付けた操作を動作に反映させるスレーブアーム１のことである。

【0041】

〔記憶装置８〕
記憶装置８には、スレーブアーム１の制御に用いられる各種タスクプログラムが記憶されている。タスクプログラムは、作業ごとの動作フローとして作成されていてよい。タスクプログラムは、例えば、ティーチングにより作成され、スレーブアーム１の識別情報とタスクとに対応付けられて記憶装置８に格納される。なお、記憶装置８は制御ユニット６から独立して記載されているが、制御ユニット６が備える記憶装置が記憶装置８としての機能を担ってもよい。

【0042】

また、記憶装置８には、予め作成された動作シーケンス情報が記憶されている。動作シーケンス情報とは、作業空間内でスレーブアーム１によって実施される一連の作業工程を規定した動作シーケンスに関する情報である。この動作シーケンス情報では、作業工程の動作順と、スレーブアーム１の制御モードとが対応付けられている。また、この動作シーケンス情報では、各作業工程に対しスレーブアーム１にその作業を自動的に実行させるためのタスクプログラムが対応づけられている。但し、動作シーケンス情報が、各作業工程に対しスレーブアーム１にその作業を自動的に作業を実行させるためのプログラムを含んでいてもよい。

【0043】

図４には、記憶装置８に記憶された動作シーケンス情報の一例が示されている。ここでは、自動車のボディへのシート取付作業の動作シーケンスを例に挙げて説明する。自動車のボディへのシート取付作業の動作シーケンスは、コンテナからシートを取り出す部品取出タスクＴ１、シートをボディの取付位置近傍まで搬送する部品搬送タスクＴ２、及び、取付位置近傍にあるシートを取付位置へ取り付ける部品取付タスクＴ３からなり、これらのタスクＴ１〜Ｐ３をこの順に繰り返し実行する。この動作シーケンスのうち、部品取出タスクＴ１及び部品搬送タスクＴ２は、スレーブアーム１が自動モードで動作する「自動部分」である。動作シーケンスのうち自動部分には、制御モードとして自動モードが対応付けられている。また、動作シーケンスのうち、部品取付タスクＴ３は、スレーブアーム１が自動モード、手動モード、及び、修正自動モードから選択された制御モードで動作する「選択部分」である。動作シーケンスのうち選択部分には特定の制御モードは対応付けられておらず、制御モードが選択可能となっている。

【0044】

図４では、第１スレーブアーム１Ａの動作シーケンスと、第２スレーブアーム１Ｂの動作シーケンスとが、並べて示されている。第１スレーブアーム１Ａが部品取付タスクＴ３（即ち、選択部分）を実行している間に、第２スレーブアーム１Ｂが部品取出タスクＴ１と部品搬送タスクＴ２とを行う。また、第２スレーブアーム１Ｂが部品取付タスクＴ３（即ち、選択部分）を実行している間に、第１スレーブアーム１Ａが部品取出タスクＴ１と部品搬送タスクＴ２とを行う。このように、動作シーケンスは、選択部分が第１スレーブアーム１Ａと第２スレーブアーム１Ｂとに交互に現れ、且つ、第１スレーブアーム１Ａの選択部分と第２スレーブアーム１Ｂの選択部分とが時間的に重複しないように作成されている。

【0045】

〔制御ユニット６〕
図２に示すように、制御ユニット６には、複数のスレーブアーム１と、マスタ装置２０と、出力装置４と、状況取得装置５と、入力装置７と、記憶装置８とが有線又は無線で通信可能に接続されている。

【0046】

制御ユニット６は、いわゆるコンピュータであって、ＣＰＵ等の演算処理部と、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を有している（いずれも図示せず）。記憶部には、制御ユニット６が実行する制御プログラムや、各種固定データ等が記憶されている。演算処理部は、例えば、入力装置７、出力装置４、記憶装置８などの外部装置とデータの送受信を行う。また、演算処理部は、各種センサからの検出信号の入力や各制御対象への制御信号の出力を行う。制御ユニット６では、記憶部に記憶されたプログラム等のソフトウェアを演算処理部が読み出して実行することにより、システム１００の各種動作を制御するための処理が行われる。なお、制御ユニット６は単一のコンピュータによる集中制御により各処理を実行してもよいし、複数のコンピュータの協働による分散制御により各処理を実行してもよい。また、制御ユニット６は、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）等から構成されていてもよい。

【0047】

制御ユニット６は、機能ブロックとして、ホスト制御部６０と、複数のスレーブ制御部６１と、マスタ制御部６２と、受信部６３と、出力制御部６４と、修正部６５とを備えている。図２では、これらの機能ブロックが１つの制御ユニット６にまとめて示されているが、各機能ブロック又は複数の機能ブロックの組み合わせが独立した１以上のコンピュータによって実現されていてもよい。この場合、これらの機能ブロックのうち一部が作業空間に配置され、残部が作業外空間に配置されていてもよい。

【0048】

スレーブ制御部６１は、スレーブアーム１の動作を制御する。スレーブ制御部６１には、第１スレーブアーム１Ａの動作を制御する第１スレーブ制御部６１Ａと、第２スレーブアーム１Ｂの動作を制御する第２スレーブ制御部６１Ｂとが含まれる。スレーブ制御部６１は、システム１００が備えるスレーブアーム１の数に応じて設けられてよい。

【0049】

スレーブ制御部６１は、自動モードのときは、記憶装置８に記憶されたタスクプログラムを読み出してこのタスクプログラムに従って位置指令値を生成し、位置指令値やサーボゲイン等をスレーブアーム１のモータ制御部１６へ与える。また、スレーブ制御部６１は、手動モードのときは、マスタアーム２が受け付け、受信部６３で受信した操作信号に基づいて位置指令値を生成し、位置指令値やサーボゲイン等をスレーブアーム１のモータ制御部１６へ与える。また、スレーブ制御部６１は、修正自動モードのときは、記憶装置８に記憶されたタスクプログラムを読み出してこのタスクプログラムと修正部６５から取得した修正指令値とに基づいて位置指令値（又は修正された位置指令値）を生成し、位置指令値やサーボゲイン等をモータ制御部１６へ与える（図３、参照）。なお、修正自動モードのときに、修正部６５から修正指令値が与えられなければ、修正指令値はゼロとして演算される。

【0050】

マスタ制御部６２は、マスタアーム２の動作を制御する。マスタ制御部６２は、オペレータがマスタアーム２に与えた外力に従って当該マスタアーム２が移動又は姿勢を変化させるように、マスタアーム２を動作させる。つまり、マスタアーム２の動作によって、オペレータの操作力がアシストされる。また、マスタ制御部６２は、オペレータがマスタアーム２に外力を与えたときに、マスタアーム２の手先部が所定の軌道に沿って移動するように、マスタアーム２を動作させてもよい。

【0051】

また、マスタ制御部６２は、被操作スレーブアーム１が切り替わるときに、マスタアーム２の姿勢が新たな被操作スレーブアーム１の姿勢と対応するように、マスタアーム２の姿勢を自動的に変化させる。具体的には、被操作スレーブアーム１が切り替わるときに、マスタ制御部６２は、新たな被操作スレーブアーム１の各関節ＪＴの位置センサＥで検出された位置情報を取得し、被操作スレーブアーム１とマスタアーム２とで対応する関節の回転位置が実質的に等しくなるように、マスタアーム２の各関節ＪＴmをモータ制御部２６を介して動作させる。これにより、手動モード及び修正自動モードのいずれかで作業を開始するときには、被操作スレーブアーム１の第ｎ関節ＪＴｎとマスタアーム２の第ｎ関節ＪＴmｎの回転位置が等しい（但し、ｎは１〜６の整数）。

【0052】

受信部６３は、制御ユニット６の外部から送信された入力信号を受信する。受信部６３によって受信する入力信号として、例えば、マスタアーム２から送信された信号、入力装置７から送信された信号、状況取得装置５から送信された状況情報を示す信号等が挙げられる。

【0053】

出力制御部６４は、出力装置４を制御し、オペレータに通知される情報を出力装置４へ出力する。例えば、出力装置４は、動作シーケンスのうち選択部分を開始するときに、対象となるスレーブアーム１を識別する情報と、スレーブアーム１の制御モードの選択の入力を促す情報とをディスプレイ装置４１に出力する。また、例えば、出力装置４は、スレーブアーム１の制御モードが手動モード及び修正自動モードのときに、マスタアーム２に操作されるスレーブアーム１の状況情報や動作状況をディスプレイ装置４１に出力する。また、例えば、出力装置４は、システム１００に不具合が発生したときにスピーカやディスプレイ装置４１に警報を出力する。

【0054】

修正部６５は、スレーブアーム１の制御モードが修正自動モードであるときに、マスタアーム２が受け付けた操作に基づいて、スレーブアーム１の動きを修正する。例えば、オペレータがマスタアーム２を動かすことによりマスタアーム２の手先部の位置が変化すると、マスタアーム２はこの手先部の変位を修正指示として受け付け、制御ユニット６へ入力する。スレーブアーム１の制御モードが修正自動モードであるときに、受信部６３が修正指示信号を受信すると、修正部６５が修正指示信号に基づいて修正指令値を生成する。修正指示信号から修正指令値を求める演算式又はマップは予め記憶されている。このような修正指令値は、例えば、マスタアーム２の手先部の変位量に比例した値であってよい。生成された修正指令値はスレーブ制御部６１へ伝達され、スレーブ制御部６１から修正された位置指令値がモータ制御部１６へ出力される（図３、参照）。

【0055】

ホスト制御部６０は、記憶装置８に記憶された動作シーケンス情報を読み出し、この動作シーケンス情報に沿ってスレーブアーム１、マスタアーム２、出力装置４、及び状況取得装置５が動作するように、スレーブ制御部６１、マスタ制御部６２、出力制御部６４、修正部６５に指令を出力する。

【0056】

〔遠隔操作ロボットシステム１００の動作〕
続いて、上記構成の遠隔操作ロボットシステム１００の動作の一例を説明する。

【0057】

初めに、制御ユニット６は、記憶装置８に記憶された所定の動作シーケンス情報を読み出し、この動作シーケンス情報に沿ってシステム１００の制御を開始する。

【0058】

図４に示す動作シーケンス情報に従えば、先ず、制御ユニット６は、記憶装置８から部品取出タスクＴ１のタスクプログラムを読み出して実行する。次いで、制御ユニット６は、部品搬送タスクＴ２のタスクプログラムを読み出して実行する。部品取出タスクＴ１及び部品搬送タスクＴ２では、制御ユニット６は自動モードで第１スレーブアーム１Ａの動作を制御する。

【0059】

部品搬送タスクＴ２が終了すると、制御ユニット６は、次の部品取付タスクＴ３の制御モードの選択をオペレータに促すための選択画面をディスプレイ装置４１に表示させる。併せて、制御ユニット６は、制御モードが選択されようとしているスレーブアーム１（ここでは、第１スレーブアーム１Ａ）の状況情報をディスプレイ装置４１に出力させる。ここで、ディスプレイ装置４１に表示出力される状況情報に、映されているスレーブアーム１の識別情報や、次に行うプロセスの内容などが含まれていてもよい。

【0060】

オペレータは、ディスプレイ装置４１に表示された第１スレーブアーム１Ａの状況情報を視認して、３つの制御モードのうち１つを選択する。オペレータによる制御モードの選択は、マスタ装置２０又は入力装置７によって受け付けられ、制御ユニット６へ入力される。

【0061】

上記において、自動モードが選択されると、制御ユニット６は、記憶装置８から部品取付タスクＴ３のタスクプログラムを読み出して、自動モードで第１スレーブアーム１Ａの動作を制御する。また、手動モードが選択されると、制御ユニット６は手動モードで第１スレーブアーム１Ａの動作を制御する。或いは、修正自動モードが選択されると、制御ユニット６は修正自動モードで第１スレーブアーム１Ａの動作を制御する。

【0062】

上記において、手動モード及び修正自動モードのうちいずれかが選択されると、制御ユニット６は、被操作スレーブアーム１とマスタアーム２との姿勢を対応させるようにマスタアーム２を動作させる。

【0063】

また、上記において、手動モード及び修正自動モードのうちいずれかが選択されると、制御ユニット６は、そのプロセスに亘って被操作スレーブアーム１の状況情報をディスプレイ装置４１に表示出力させる。

【0064】

制御ユニット６は、第１スレーブアーム１Ａでの部品取付タスクＴ３と並行して、第２スレーブアーム１Ｂに部品取出タスクＴ１と部品搬送タスクＴ２とを行わせる。そして、制御ユニット６は、第１スレーブアーム１Ａでの部品取付タスクＴ３が終了し且つ第２スレーブアーム１Ｂでの部品取出タスクＴ１及び部品搬送タスクＴ２が終了すると、第２スレーブアーム１Ｂに部品取付タスクＴ３を開始させ、第１スレーブアーム１Ａに部品取出タスクＴ１を開始させる。このようにして、制御ユニット６は動作シーケンスに沿って作業工程を順次進行させる。

【0065】

以上に説明したように、本実施形態に係る遠隔操作ロボットシステム１００は、オペレータの操作を受け付けるマスタ装置２０と、複数のスレーブアーム１と、動作シーケンス情報及びタスクプログラムを記憶した記憶装置８と、動作シーケンス情報に基づいてスレーブアーム１を動作させるスレーブ制御部６１（スレーブ制御装置）とを備える。各スレーブアーム１は、予め記憶されたタスクプログラムに基づいて動作する自動モードと、マスタ装置２０が受け付けたオペレータの操作に基づいて動作する手動モードと、マスタ装置２０が受け付けたオペレータの操作によって逐次修正されながらタスクプログラムに基づいて動作する修正自動モードとの複数の制御モードを有している。動作シーケンス情報は、スレーブアーム１が自動モードで作業を行う自動部分、及び、スレーブアーム１が複数の制御モードのうち選択された一つで作業を行う選択部分を含み、複数のスレーブアーム間で選択部分が時間的に重複しないように構成されている。そして、制御ユニット６は、動作シーケンス情報に基づいて、自動部分では自動モードでスレーブアーム１を動作させ、選択部分では複数の制御モードのうちオペレータによって当該選択部分ごとに選択された制御モードでスレーブアーム１を動作させる。

【0066】

また、上記実施形態に係る遠隔操作ロボットシステム１００の運転方法は、スレーブアーム１が自動モードで作業を行う自動部分と、スレーブアーム１が複数の制御モードのうち選択された一つで作業を行う選択部分とを含み、複数のスレーブアーム１間で選択部分が時間的に重複しない動作シーケンス情報を作成するステップと、動作シーケンス情報に基づいて、自動部分では自動モードでスレーブアーム１を動作させ、選択部分では複数の制御モードのうちオペレータによって当該選択部分ごとに選択された制御モードでスレーブアーム１を動作させることによって、スレーブアーム１が作業を行うステップとを含むものである。

【0067】

上記遠隔操作ロボットシステム１００及びその動作方法によれば、オペレータは、作業内容やスレーブアーム１の状況に応じて自動モードと手動モードと修正自動モードとから、スレーブアーム１の制御モードを選択することができる。制御モードの選択はオペレータの判断で行うことが可能である。例えば、脆弱な部品を把持、精密な嵌め合い、正確な位置決めや軸合わせなどの作業は、スレーブアーム１の動きにオペレータの操作を反映させることのできる手動モード又は修正自動モードで行われることが好適である。このような作業において、例えば、スレーブアーム１を完全に自動で動作させると不具合の発生が予想されるような場合には、修正自動モードが選択されるとよい。修正自動モードでは、スレーブアーム１の自動的な動作を基調としつつ、オペレータの操作でその動作を修正することができるので、手動モードと比較してオペレータの負荷は小さく、且つ、作業効率の低下を抑えることができる。このように、本システム１００によれば、オペレータが作業ごとに複数の制御モードのなかから状況に応じた適切な制御モードを選択することによって、止まらないロボットシステムを実現することができる。

【0068】

また、上記遠隔操作ロボットシステム１００及びその動作方法によれば、オペレータの操作が要求される手動モード及び修正自動モードが、複数のスレーブアーム１で同時に出現しない。よって、自動部分と選択部分を織り交ぜた一連の作業を２つ以上のスレーブアーム１Ａ，１Ｂを用いて効率的に行うことが可能となり、１つのスレーブアームを用いる場合と比較してシステム１００の作業内容が拡張される。つまり、自動モードでのスレーブアーム１Ａの作業と、自動モード、手動モード、及び修正自動モードのうち一つの制御モードでのスレーブアーム１Ｂの作業とを同時進行させることが可能となる。また、複数のスレーブアーム１を一人のオペレータが遠隔操作するので、スレーブアームやオペレータの空き時間が短縮される。よって、システム１００の作業効率の向上が見込める。

【0069】

また、上記実施形態に係る遠隔操作ロボットシステム１００は、手動モード又は修正自動モードの開始時に、複数のスレーブアーム１のうち被操作スレーブアーム１の各関節ＪＴの回転位置を取得し、マスタアーム２と被操作スレーブアーム１の対応する関節ＪＴｎ，ＪＴmｎ（ｎは１〜６の整数）の回転位置が各々等しくなるように、マスタアーム２を動作させるマスタ制御部６２（マスタ制御装置）を備えている。

【0070】

同様に、上記実施形態に係る遠隔操作ロボットシステム１００の運転方法は、スレーブアーム１が作業を行うステップが、選択部分の開始時に、複数の制御モードのうち一つの選択を受け付けることと、受け付けた制御モードが手動モード又は修正自動モードであるときに、複数のスレーブアームのうち被操作スレーブアーム１とマスタアーム２との対応する関節ＪＴｎ，ＪＴmｎ（ｎは１〜６の整数）の回転位置が各々等しくなるように、マスタアーム２を動作させることとを含んでいる。

【0071】

上記遠隔操作ロボットシステム１００及びその動作方法によれば、手動モード又は修正自動モードでの作業の開始時にマスタアーム２と被操作スレーブアーム１との対応する関節ＪＴｎ，ＪＴmｎの回転位置が各々等しくなっており、オペレータはマスタアーム２を視認すれば被操作スレーブアーム１の各関節ＪＴの状況を知ることができる。よって、ディスプレイ装置４１に表示された被操作スレーブアーム１の状況情報が被操作スレーブアーム１の全体を示していなくとも、オペレータは被操作スレーブアーム１の大体の状況を知ることができる。

【0072】

また、上記実施形態に係る遠隔操作ロボットシステム１００では、複数のスレーブアーム１の関節数は等しく、マスタ装置２０は複数のスレーブアーム１と同じ関節数のマスタアーム２であって、マスタアーム２の腕部２３のリンク長比がスレーブアーム１のうち少なくとも一つの腕部１３のリンク長比と異なっている。

【0073】

このように、マスタアーム２とスレーブアーム１とは相似形に限定されず、マスタアーム２はオペレータが操作しやすく、スレーブアーム１は作業の内容に適した構成とすることができる。

【0074】

また、上記実施形態に係る遠隔操作ロボットシステム１００は、複数のスレーブアーム１の状況情報を取得する状況取得装置５と、手動モード又は修正自動モードの開始時に、複数のスレーブアーム１のうち被操作スレーブアーム１の状況情報を出力する出力装置４とを更に備えている。

【0075】

これにより、オペレータは出力装置４（例えば、ディスプレイ装置４１）に出力された被操作スレーブアーム１の状況情報を確認しながら、マスタ装置２０を操作することができる。なお、手動モードのときは、オペレータの技能や作業の難易度によって、作業ごとに所要時間が変動しやすい。そこで、手動モードのときは、出力装置４が手動操作のためのガイダンスをオペレータに向けて表示出力するようにしてもよい。

【0076】

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

【0077】

例えば、上記実施形態において、マスタ装置２０はスレーブアーム１と非相似形のロボットアームであるが、マスタ装置２０の態様はこれに限定されない。例えば、マスタ装置２０として、スレーブアーム１の相似形のロボットアームが採用されてもよい。つまり、マスタ装置２０が、複数のスレーブアーム１と同じ関節数のマスタアームであって、マスタアームの腕部のリンク長比がスレーブアーム１のうち少なくとも一つの腕部１３のリンク長比と等しいものであってもよい。なお、スレーブアーム１と相似形のマスタアームがマスタ装置２０として用いられた場合であっても、前述の実施形態と同様に、手動モード又は前記修正自動モードの開始時に、被操作スレーブアーム１の各関節ＪＴの回転位置を取得し、マスタアームと被操作スレーブアーム１の対応する関節の回転位置が各々等しくなるように、マスタ制御部６２がマスタアームを動作させてよい。

【0078】

このように、マスタ装置２０としてスレーブアーム１と相似形のロボットアームが採用されることによれば、マスタ装置２０はスレーブアーム１と対応した姿勢を採ることとなり、オペレータはマスタ装置２０を見てスレーブアーム１の姿勢を感覚的に捉えることができる。

【0079】

また、上記実施形態において、マスタ装置２０はロボットアームであるが、マスタ装置２０はこれに限定されない。例えば、マスタ装置２０は、３以上の自由度を有する水平又は垂直多関節ロボットであってもよいし、ジョイスティック、操作レバー、操作ボタン、操作ダイヤル、タブレット、ペンダントなどの既知の操作手段のうち１つ以上の組み合わせであってよい。

【0080】

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。

【符号の説明】

【0081】

１，１Ａ，１Ｂ ：スレーブアーム
２ ：マスタアーム
４ ：出力装置
５ ：状況取得装置
６ ：制御ユニット
７ ：入力装置
８ ：記憶装置
１１ａ〜１１ｆ ：リンク
１３ ：腕部
１５ ：基台
１６ ：モータ制御部
２０ ：マスタ装置
２１ａ〜２１ｆ ：リンク
２３ ：腕部
２５ ：基台
２６ ：モータ制御部
４１ ：ディスプレイ装置
６０ ：ホスト制御部
６１，６１Ａ，６１Ｂ ：スレーブ制御部（スレーブ制御装置）
６２ ：マスタ制御部（マスタ制御装置）
６３ ：受信部
６４ ：出力制御部
６５ ：修正部
１００ ：遠隔操作ロボットシステム
Ｃ１〜６，Ｃm１〜６ ：電流センサ
Ｅ１〜６，Ｅm１〜６ ：位置センサ
ＪＴ１〜６，ＪＴm１〜６ ：関節
Ｍ１〜６，Ｍm１〜６ ：駆動モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】