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公開番号2025074615
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2023185558
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、ネットワークを介してロボットアームを操作する。この遠隔操作装置は、入力部と、表示部と、計算部と、表示補正部とを具備する。入力部は、操作者の操作を反映する操作情報を取得する。表示部は、ロボットアームの実写映像を含む操作画面を表示する。計算部は、操作情報からロボットアームの操作位置を計算する。表示補正部は、ロボットアームの操作位置を示す視覚的ユーザインタフェースを操作画面に重畳表示する。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
ネットワークを介してロボットアームを操作する遠隔操作装置において、
操作者の操作を反映する操作情報を取得する入力部と、
前記ロボットアームの実写映像を含む操作画面を表示する表示部と、
前記操作情報から前記ロボットアームの操作位置を計算する計算部と、
前記ロボットアームの前記操作位置を示す視覚的ユーザインタフェースを前記操作画面に重畳表示する表示補正部とを具備する、遠隔操作装置。
続きを表示（約 940 文字）【請求項２】
前記表示補正部は、
前記ロボットアームを操作するための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、
前記操作情報と前記遅延時間とに基づいて前記視覚的ユーザインタフェースを生成し、前記操作画面に重畳表示する操作情報重畳部とを備える、請求項１に記載の遠隔操作装置。
【請求項３】
前記操作情報重畳部は、
前記ロボットアームの前記操作位置に対応する第１ウィジェットと、
前記操作画面における前記ロボットアームの現在位置と、前記操作位置との差分を示す第２ウィジェットとを含む視覚的ユーザインタフェースを生成する、請求項２に記載の遠隔操作装置。
【請求項４】
前記操作情報重畳部は、
前記遅延時間にわたる分の前記操作体の入力座標の履歴から、前記ロボットアームの軌跡としての前記第２ウィジェットを生成する、請求項３に記載の遠隔操作装置。
【請求項５】
前記操作情報重畳部は、
前記操作情報に基づく前記ロボットアームの姿勢を示す第３ウィジェットと、
前記操作画面における前記ロボットアームの姿勢を示す第４ウィジェットとを含む視覚的ユーザインタフェースを生成する、請求項３に記載の遠隔操作装置。
【請求項６】
前記操作情報重畳部は、
弾性体を模した操作感を前記第２ウィジェットに与える、請求項３に記載の遠隔操作装置。
【請求項７】
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、
操作者の操作を反映する操作情報を取得する過程と、
前記ロボットアームの実写映像を含む操作画面を表示する過程と、
前記操作情報から前記ロボットアームの操作位置を計算する過程と、
前記ロボットアームの前記操作位置を示す視覚的ユーザインタフェースを前記操作画面に重畳表示する過程とを具備する、遠隔操作方法。
【請求項８】
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 1,900 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、ネットワークを介してロボットアームを操作する。この遠隔操作装置は、入力部と、表示部と、計算部と、表示補正部とを具備する。入力部は、操作者の操作を反映する操作情報を取得する。表示部は、ロボットアームの実写映像を含む操作画面を表示する。計算部は、操作情報からロボットアームの操作位置を計算する。表示補正部は、ロボットアームの操作位置を示す視覚的ユーザインタフェースを操作画面に重畳表示する。
【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の処理手順の一例を示すフローチャートである。
図４は、ロボットアーム２４０の映像にＵＩを重畳した画像の一例を示す図である。
図５は、ロボットアーム２４０が移動する際のＵＩの変化の一例を示す図である。
図６は、ＵＩの表示形態の例を示す図である。
図７は、変形例に係わるＵＩの一例を示す図である。
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）

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