特許ウォッチ

公開番号2025074609
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2023185544
出願日2023-10-30
発明の名称遠隔操作装置、遠隔操作方法、およびプログラム
出願人日本電信電話株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類B25J 3/00 20060101AFI20250507BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】ロボットアームの遠隔からの操作性を改善すること。
【解決手段】この発明の一態様に係わる遠隔操作装置は、操作体の動きをネットワークを介してロボットアームの操作に反映する。遠隔操作装置は、入力部、計算部、予測部、および通信部を具備する。入力部は、操作体の空間位置情報を取得する。計算部は、空間位置情報に基づいて操作体の移動速度を算出する。予測部は、移動速度に応じて可変設定される予測期間だけ未来における操作体の空間位置を予測する。通信部は、予測された空間位置を、ロボットアームを制御する装置にネットワークを介して送信する通信部とを具備する。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
操作体の動きをネットワークを介してロボットアームの操作に反映する遠隔操作装置において、
前記操作体の空間位置情報を取得する入力部と、
前記空間位置情報に基づいて前記操作体の移動速度を算出する計算部と、
前記移動速度に応じて可変設定される予測期間だけ未来における前記操作体の空間位置を予測する予測部と、
前記予測された空間位置を、前記ロボットアームを制御する装置に前記ネットワークを介して送信する通信部とを具備する、遠隔操作装置。
続きを表示（約 810 文字）【請求項２】
前記予測部は、前記移動速度が速い場合の前記予測期間を、前記移動速度が遅い場合の前記予測期間よりも長く設定する、請求項１に記載の遠隔操作装置。
【請求項３】
前記予測部は、
前記操作体の動きが前記ロボットアームの操作に反映されるまでの遅延時間を計測する遅延計測部と、
前記遅延時間と前記空間位置情報とに基づいて前記予測期間を適応的に設定し、当該予測期間に応じた前記空間位置を予測する可変予測部とを備える、請求項１に記載の遠隔操作装置。
【請求項４】
前記通信部は、前記ロボットアームを含むエリアを撮像するカメラから画像データを受信し、
受信した前記画像データを映像化して操作画面を生成し、前記操作画面を表示装置に表示する表示制御部をさらに具備する、請求項１に記載の遠隔操作装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記予測された空間位置を前記操作画面に重畳表示する、請求項４に記載の遠隔操作装置。
【請求項６】
ネットワークを介してロボットアームを操作するコンピュータが実行する遠隔操作方法であって、
操作体の動きをネットワークを介してロボットアームの操作に反映するコンピュータが実行する遠隔操作方法であって、
前記操作体の空間位置情報を取得する過程と、
前記空間位置情報に基づいて前記操作体の移動速度を算出する過程と、
前記移動速度に応じて可変設定される予測期間だけ未来における前記操作体の空間位置を予測する過程と、
前記予測された空間位置を、前記ロボットアームを制御する装置に前記ネットワークを介して送信する過程とを具備する、遠隔操作方法。
【請求項７】
コンピュータを、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の遠隔操作装置として機能させる命令を含む、プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明の一態様は、ロボットアームを遠隔で操作することを支援する技術に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ロボットアーム、あるいはマニピュレータは、高度医療やＦＡ（Factory Automation）など、多くの分野で利用されるようになってきている。近年では５Ｇなどの通信技術と組み合わせ、遠隔からロボットアームを操作するシステムが開発されようとしている。直観的な操作インタフェースによりロボットアームの遠隔操作を支援することも試みられている。
【０００３】
オペレータ（操作者）は、手に持った操作体を動かしたりボタンを押すなどして、ロボットアームを遠隔操縦する。一般に、オペレータの操作が遠隔のロボットアームの動きに反映されるまでにはある程度の遅延が生じる。その原因は通信遅延や駆動処理での遅延など様々であり、いずれも操作性の低下をもたらすことから、解決するための技術が模索されている。例えば、人型ロボットを遠隔操作する際に、操作信号を予測する技術が開示されている（非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
“Prescient whole-body teleoperation of humanoid robots”Luigi Penco, Jean-Baptiste Mouret, Serena Ivaldi, Prescient teleoperation of humanoid robots, 2022
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
遠隔操縦での作業に際して、様々な要因で生じる遅延により操作性が損なわれる。これにより操作者が違和感を感じたり、疲労感を感じるといった解決すべき課題がある。
この発明は上記事情に着目してなされたもので、ロボットアームの遠隔からの操作性を改善することを可能にする技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の一態様に係わる遠隔操作装置は、操作体の動きをネットワークを介してロボットアームの操作に反映する。遠隔操作装置は、入力部、計算部、予測部、および通信部を具備する。入力部は、操作体の空間位置情報を取得する。計算部は、空間位置情報に基づいて操作体の移動速度を算出する。予測部は、移動速度に応じて可変設定される予測期間だけ未来における操作体の空間位置を予測する。通信部は、予測された空間位置を、ロボットアームを制御する装置にネットワークを介して送信する通信部とを具備する。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の一態様によれば、ロボットアームの遠隔からの操作性を改善することを可能にする技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る遠隔作業システムの一例を示す図である。
図２は、図１に示される遠隔作業システムの一例を示すブロック図である。
図３は、操作装置１００における処理手順の一例を示すフローチャートである。
図４は、可変予測部１５２の一例を示す機能ブロック図である。
図５は、予測フレーム数を決定するための関数の一例を示すグラフである。
図６は、操作体１１の予測位置を重畳した操作画面の一例を示す図である。
図７は、作業予定領域の抽出について説明するための図である。
図８は、実施形態に係わる操作装置１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。
（構成）
図１は、実施形態に係る遠隔作業システムの一例を示す図である。図１において、拠点Ａ（マスター側）に操作装置１００が設置され、拠点Ｂ（スレーブ側）にロボットアーム２４０（マニピュレータ）と、これを制御するロボット装置２００が設置される。拠点ＡとＢは地理的に離れており、操作装置１００とロボット装置２００は、インターネットに代表されるネットワークＮＷ経由で通信する。
【００１０】
拠点Ａの操作者が操作体１１を手に持って動かすと、その動きに応じてロボットアーム２４０が動く。つまり操作装置１００は、操作体１１の動きをネットワークＮＷを介してロボットアーム２４０の操作に反映する。その様子は拠点Ｂの表示用カメラ２２１で撮影され、画像データがネットワークＮＷ経由で操作装置１００に伝送される。画像データは操作装置１００により映像化され、各種マーカとともに表示部１２の操作画面に表示される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許