JP7390834B2 - 作業台装置 - Google Patents

Description

本発明は、作業台装置に関する。

近年、再生医療、食品衛生、実験、研究、検査等の様々な分野では、アイソレータ、安全キャビネット、クリーンベンチと呼ばれる作業台装置を使用して、生体試料の培養や観察等の各種作業が行われている。

例えば、特許文献１には、安全キャビネットの側部に取り付けられたモニタに作業指示書を表示し、作業者がモニタの表示を確認しながら、作業を行うことが開示されている。

特開２００７－８２４２４号公報

しかし、特許文献１に記載された安全キャビネットでは、モニタが、安全キャビネットの側部に取り付けられているため、作業台で作業している作業者がモニタの表示を確認するためには、自身の手元や作業器具から視線をモニタ側に移動させなければならない。そのため、作業者の作業効率が低下するという問題点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、作業者の作業効率の向上を図ることができる作業台装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するものであって、本発明の一実施形態に係る作業台装置は、
生体試料に対する作業が行われる作業台と、
前記作業台の上方に配置される天井部と、
前記作業台と前記天井部との間の作業空間を取り囲むように配置されるとともに、前側が透明であって前記前側に開口部を有する周壁部と、
前記作業台の上面、及び、前記周壁部の壁面の少なくとも一方を含む投影面に対して画像を投影する画像投影部とを備える。

本発明の一実施形態に係る作業台装置によれば、画像投影部が、作業台の上面、及び、周壁部の壁面の少なくとも一方を含む投影面に対して画像を投影する。そのため、作業者は、作業台及び作業空間において作業しながら、投影面に対して投影された画像を視認することができるので、作業者の作業効率の向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る作業台装置１の一例を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る作業台装置１の一例を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る作業台装置１の一例を示す上面図である。 本発明の実施形態に係る作業台装置１の一例を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る指示情報１３Ａ、１３Ｂを含む画像の一例を示し、（ａ）第１の画像投影部７Ａにより後側壁部４２の内側壁面４２０（投影面１００）に投影される画像、（ｂ）第２の画像投影部７Ｂにより前側壁部４１の内側壁面４１０（投影面１００）に投影される画像を示す図である。 本発明の実施形態に係る第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂにより投影された画像（指示情報１３Ａ、１３Ｂ）が、作業者Ｕにより視認されたときの視認状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂにより投影された画像（注意喚起情報１４Ａ、１４Ｂ）が、作業者Ｕにより視認されたときの視認状態を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る作業台装置１の一例を示す正面図である。図２は、本発明の実施形態に係る作業台装置１の一例を示す側断面図である。図３は、本発明の実施形態に係る作業台装置１の一例を示す上面図である。図４は、本発明の実施形態に係る作業台装置１の一例を示すブロック図である。

作業台装置１は、例えば、アイソレータ、安全キャビネット、クリーンベンチと呼ばれる装置であり、生体試料Ｓに対する作業を行う際に使用される。生体試料Ｓは、例えば、ヒトを含む動物の細胞、組織若しくは血液等、植物の細胞若しくは組織等、微生物、又は、ウイルス等である。生体試料Ｓに対する作業は、例えば、再生医療、食品衛生、実験、研究、検査等を目的として行われる任意の作業である。

本実施形態では、生体試料Ｓに対する作業の一例として、細胞を培養するための培地Ｍを交換する培地交換作業を行う場合について説明する。そのため、交換作業で使用される作業器具１２としては、生体試料Ｓを保管する、例えば、ディッシュやフラスコ等の培養容器１２０、作業対象の培養容器１２０を載置する第１の培養容器台座１２１Ａ、作業待ち又は作業済みの培養容器１２０を載置する第２の培養容器台座１２１Ｂ、作業対象の培地容器１２２を載置する第１の培地容器台座１２３Ａ、作業待ち又は作業済みの培地容器１２２を載置する第２の培地容器台座１２３Ｂ、電動ピペッター１２４、生体試料Ｓの状態を観察する顕微鏡１２５、培地容器１２２に交換用の培地Ｍを供給する培地供給装置１２６等が挙げられる。

作業台装置１は、作業者Ｕにより生体試料Ｓに対する作業（本実施形態では、培地交換作業）が行われる作業台２と、作業台２の上方に配置される天井部３と、作業台２と天井部３との間に作業空間１０を形成するとともに、前側が透明であって前側に開口部４０を有する周壁部４とを備える。

また、作業台装置１は、作業台２及び作業空間１０における作業状態を認識する状態認識部５と、作業台２の上面２０に設置されて、作業者Ｕの作業を支援する第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂと、投影面１００に対して画像を投影する第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂと、状態認識部５により認識された作業状態に基づいて、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂ及び画像投影部７Ａ、７Ｂを制御する制御装置８とをさらに備える。

作業台２は、机のような構造を有し、その上面２０が、作業者Ｕが椅子に座った状態で作業しやすい高さになるように、左右の脚部２１により支持されている。また、作業台２は、その上面２０に、凹状に形成された廃棄容器２２と、作業空間１０内の空気を吸い込む吸込口２３とを備えるとともに、その上面２０の所定の位置に作業器具１２が配置される。

天井部３は、その天井面３０に、作業空間１０内に清浄な空気を吹き出す吹出口３１を備える。また、天井部３は、その内部に、作業空間１０内の空気を循環させる送風ファン３２と、作業空間１０内の空気を所定の清浄度に維持するためのフィルタ３３とを備える。

周壁部４は、作業空間１０の四方を取り囲むように、作業空間１０の前後左右にそれぞれ配置される前側壁部４１、後側壁部４２、左側壁部４３、及び、右側壁部４４を備える。また、周壁部４は、その内部に、吸込口２３により吸い込まれた空気を送風ファン３２側に戻す空気通路４５を備える。

前側壁部４１は、ガラスやアクリル樹脂等の透明な板状部材により構成されており、その下部に、矩形状の開口部４０が形成されている。したがって、作業者Ｕは、開口部４０から自身の両手Ｈ１、Ｈ２を作業空間１０内に挿入し、透明な前側壁部４１を介して作業台２及び作業空間１０に存在する生体試料Ｓ、培地Ｍ、作業器具１２、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂ及び作業者Ｕ自身の手元（手Ｈ１、Ｈ２や腕）等の視認対象物を視認しながら、作業空間１０内で生体試料Ｓに対する作業を行う。なお、開口部４０の形状は、矩形状に限られず、任意の形状でもよく、例えば、円形状でもよい。また、開口部４０には、グローブ等が取り付けられていてもよい。

周壁部４は、作業空間１０側に位置する投影面１００として、前側壁部４１の内側壁面４１０、後側壁部４２の内側壁面４２０、左側壁部４３の内側壁面４３０、及び、右側壁部４４の内側壁面４４０を備える。また、周壁部４は、外部空間１１側に位置する投影面１００として、前側壁部４１の外側壁面４１１を備える。本実施形態では、第１の画像投影部７Ａに対する投影面１００は、後側壁部４２の内側壁面４２０であり、第２の画像投影部７Ｂに対する投影面１００は、前側壁部４１の内側壁面４１０である場合について説明する。

状態認識部５は、天井面３０に取り付けられて、作業台２の上面２０及び作業空間１０の全体を撮像する２つのカメラ５０と、２つのカメラ５０によりそれぞれ撮像された撮像データに対して認識処理を行うことにより、作業台２及び作業空間１０における作業状態を取得する認識処理部５１とを備える。

認識処理部５１は、例えば、作業器具１２の各位置や作業者Ｕの両手Ｈ１、Ｈ２の位置等を、作業状態として取得する。また、認識処理部５１は、培養容器１２０及び培地容器１２２に取り付けられたＱＲコード（登録商標）等の識別コードに対して認識処理を行うことにより、培養容器１２０に保管されている生体試料Ｓに関する情報（例えば、生体試料ＩＤ）や培地容器１２２に保管されている培地Ｍに関する情報（例えば、培地ＩＤ）を、作業状態として取得する。そして、状態認識部５は、カメラ５０及び認識処理部５１により取得した作業状態を含む作業状態情報５００を制御装置８に送る。なお、状態認識部５は、作業者Ｕの顔や視線の方向等を、作業状態として取得するようにしてもよい。

第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂは、例えば、垂直多関節型のロボットにより構成されており、生体試料Ｓに対する作業を作業者Ｕに代わって又は作業者Ｕと協調して行うことにより、作業者Ｕを支援する。本実施形態では、第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂは、例えば、培養容器１２０又は培地容器１２２の移動、培養容器１２０又は培地容器１２２の蓋の開閉等を行う。

第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂは、ロボットアームの先端に取り付けられたカメラ６０と、カメラ６０により撮像された撮像データに対して認識処理を行うことにより、作業台２及び作業空間１０における作業状態を取得する認識処理部６１と、制御装置８から送られたロボット動作情報８００に基づいて、モータ等のアクチュエータを動作させるロボットコントローラ６２とを備える。

カメラ６０及び認識処理部６１は、状態認識部５のカメラ５０及び認識処理部５１と同様の機能を有し、第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂは、カメラ６０及び認識処理部６１により取得した作業状態を含む作業状態情報６００を制御装置８に送る。

第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂは、天井面３０にそれぞれ取り付けられており、例えば、レーザやＬＥＤを光源とするプロジェクタにより構成されている。なお、第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂは、ミラー等の光学部材を介して画像を投影するようにしてもよいし、投影面１００には、所定の透過率や反射率を有するプロジェクション用のフィルム等が貼付されていてもよい。

第１の画像投影部７Ａは、フロントプロジェクション方式を採用し、後側壁部４２の内側壁面４２０を投影面１００として、制御装置８から送られた画像投影情報８０１に基づいて画像を投影する。第２の画像投影部７Ｂは、リアプロジェクション方式を採用し、前側壁部４１の内側壁面４１０を投影面１００として、制御装置８から送られた画像投影情報８０１に基づいて画像を投影する。第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂは、投影面１００に向けて画像を投影する際、視認対象物（例えば、生体試料Ｓ、作業器具１２、第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂ又は作業者Ｕ自身の手元等）に対して画像を重畳するように投影する。

第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂが投影する画像は、例えば、作業の指示情報、及び、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂに関する注意喚起情報の少なくとも一方を含むものである。なお、画像及び各情報の詳細は後述する。

制御装置８は、状態認識部５及び作業支援ロボット６Ａ、６Ｂから送られた作業状態情報５００、６００に基づいて、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂ及び画像投影部７Ａ、７Ｂを制御する。

制御装置８は、汎用のコンピュータで構成されており、例えば、ＨＤＤ、メモリ等により構成される記憶部８１と、ＣＰＵ等のプロセッサにより構成される制御部８２と、作業台装置１の各部（画像投影部７Ａ、７Ｂ、状態認識部５、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂ等）との通信インターフェースとして機能する通信部８３とを備える。なお、制御装置８は、通信部８３を介してインターネットやＬＡＮ等のネットワークに接続されて、ネットワークの接続先の装置から各種情報を取得するようにしてもよい。

記憶部８１には、作業支援プログラム８１０、及び、作業管理データベース８１１が記載されている。

作業管理データベース８１１は、生体試料ＩＤをキーとして、生体試料Ｓの種類、作業計画、作業履歴等を記憶するとともに、培地ＩＤをキーとして、培地Ｍの種類、容量等を記憶する。

制御部８２は、記憶部８１に記憶された作業支援プログラム８１０を実行することにより、ロボット動作情報生成部８２０、及び、画像投影情報生成部８２１として機能する。

ロボット動作情報生成部８２０は、作業管理データベース８１１、及び、作業状態情報５００、６００に基づいて、ロボット動作情報８００を生成する。ロボット動作情報８００は、通信部８３を介して第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂに送られる。

ロボット動作情報生成部８２０は、例えば、作業管理データベース８１１における生体試料Ｓの作業計画と、作業状態情報５００、６００における培養容器１２０、培地容器１２２、電動ピペッター１２４等の各位置とを参照することにより、第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂの移動予定経路や移動予定速度を含むロボット動作情報８００を生成する。

画像投影情報生成部８２１は、作業管理データベース８１１、作業状態情報５００、６００、及び、ロボット動作情報８００に基づいて、画像投影情報８０１を生成する。画像投影情報８０１は、通信部８３を介して第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂに送られる。

具体的には、画像投影情報生成部８２１は、作業管理データベース８１１における生体試料Ｓの作業計画と、作業状態情報５００、６００における培養容器１２０、培地容器１２２、電動ピペッター１２４等の各位置とを参照することにより、培地交換作業の指示情報１３Ａ、１３Ｂを含む画像（図５、図６参照）を第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂで投影させる画像投影情報８０１を生成する。

図５は、本発明の実施形態に係る指示情報１３Ａ、１３Ｂを含む画像の一例を示し、（ａ）第１の画像投影部７Ａにより後側壁部４２の内側壁面４２０（投影面１００）に投影される画像、（ｂ）第２の画像投影部７Ｂにより前側壁部４１の内側壁面４１０（投影面１００）に投影される画像を示す図である。図６は、本発明の実施形態に係る第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂにより投影された画像（指示情報１３Ａ、１３Ｂ）が、作業者Ｕにより視認されたときの視認状態を示す図である。

図５（ａ）に示す指示情報１３Ａは、第１の画像投影部７Ａにより後側壁部４２の内側壁面４２０の中央付近に投影される画像である。指示情報１３Ａは、例えば、培地交換作業の手順を示す手順書１３０である。

手順書１３０には、例えば、培地交換作業で使用される生体試料Ｓ及び培地Ｍの種類や容量を示す指示内容と、培地交換作業で使用される作業器具１２を示す内容と、それらを使用して行われる培地交換作業の手順を示す内容とが含まれる。

また、手順書１３０には、例えば、培地交換作業の手順における生体試料Ｓ、培地Ｍ及び作業器具１２を、作業台２及び作業空間１０における実際の生体試料Ｓ、培地Ｍ及び作業器具１２に対応付けるための指示マーク１３１Ａ～１３１Ｃが含まれる。

図５（ｂ）に示す指示情報１３Ｂは、作業者Ｕが透明な前側壁部４１を介して作業台２及び作業空間１０を視認したときに、生体試料Ｓ、培地Ｍ及び作業器具１２に対して重畳されるように、第２の画像投影部７Ｂにより前側壁部４１の内側壁面４１０に投影される画像である。

指示情報１３Ｂには、例えば、指示マーク１３１Ａ～１３１Ｃに対応付けられた生体試料Ｓ、培地Ｍ及び作業器具１２を囲むようにしてそれらの位置を示す重畳マーク１３２Ａ～１３２Ｃと、作業台２及び作業空間１０において生体試料Ｓ、培地Ｍ及び作業器具１２を移動させるときの移動方向を示す重畳矢印１３３Ａ、１３３Ｂとが含まれる。

指示マーク１３１Ａ～１３１Ｃ及び重畳マーク１３２Ａ～１３２Ｃは、両者の対応関係が分かるように、共通の表示態様（例えば、色、形状、模様、点滅状態等）を用いて生成されている。

したがって、作業者Ｕは、開口部４０から自身の両手Ｈ１、Ｈ２を作業空間１０内に挿入して培地交換作業を行う際、図６に示すように、後側壁部４２の内側壁面４２０に投影された指示情報１３Ａと、前側壁部４１の内側壁面４１０に投影された指示情報１３Ｂとを視認することにより、培地交換作業の手順を把握し、培地交換作業を行う。

すなわち、作業者Ｕは、後側壁部４２の内側壁面４２０に投影された手順書１３０に含まれる指示マーク１３１Ａ～１３１Ｃと、前側壁部４１の内側壁面４１０に投影された重畳マーク１３２Ａ～１３２Ｃとの間の対応関係を参考にしながら、重畳マーク１３２Ａ～１３２Ｃによりそれぞれ囲まれた位置に存在する電動ピペッター１２４、培地Ｍを保管する培地容器１２２及び生体試料Ｓを保管する培養容器１２０を使用するとともに、前側壁部４１の内側壁面４１０に投影された重畳矢印１３３Ａ、１３３Ｂに沿って電動ピペッター１２４を移動させることにより、手順書１３０に示す培地交換作業を行うことができる。

また、画像投影情報生成部８２１は、作業管理データベース８１１における生体試料Ｓの作業計画と、作業状態情報５００、６００における作業器具１２の各位置や作業者Ｕの両手Ｈ１、Ｈ２の位置と、ロボット動作情報８００における作業支援ロボット６Ａ、６Ｂの移動予定経路や移動予定速度とを参照することにより、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂが作業者Ｕの両手Ｈ１、Ｈ２のいずれかに衝突する衝突可能性があるか否かを判定する。

そして、画像投影情報生成部８２１は、衝突可能性があると判定した場合、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂに関する注意喚起情報１４Ａ、１４Ｂを含む画像（図７参照）を第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂで投影させる画像投影情報８０１を生成する。

図７は、本発明の実施形態に係る第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂにより投影された画像（注意喚起情報１４Ａ、１４Ｂ）が、作業者Ｕにより視認されたときの視認状態を示す図である。

図７に示す注意喚起情報１４Ａは、第２の作業支援ロボット６Ｂが作業者Ｕの右手Ｈ２に衝突する衝突可能性がある場合に、第１の画像投影部７Ａにより後側壁部４２の内側壁面４２０の中央付近に投影される画像である。

注意喚起情報１４Ａは、例えば、作業者Ｕに注意喚起を促す注意喚起メッセージ１４０である。注意喚起メッセージ１４０には、例えば、衝突可能性があると判定したときの衝突予定時間（３秒）と、作業者Ｕに対する衝突箇所（右手Ｈ２）とが含まれる。

また、図７に示す注意喚起情報１４Ｂは、第２の作業支援ロボット６Ｂが作業者Ｕの右手Ｈ２に衝突する衝突可能性がある場合において、作業者Ｕが透明な前側壁部４１を介して作業台２及び作業空間１０を視認したときに、第２の作業支援ロボット６Ｂ及び作業者Ｕの右手Ｈ２に対して重畳されるように、第２の画像投影部７Ｂにより前側壁部４１の内側壁面４１０に投影される画像である。

注意喚起情報１４Ｂには、例えば、第２の作業支援ロボット６Ｂの移動予定経路１４１と、例えば、作業者Ｕの右手Ｈ２を囲むようにして第２の作業支援ロボット６Ｂとの衝突可能性を示す注意喚起マーク１４２とが含まれる。なお、画像投影情報生成部８２１が、衝突可能性がないと判定した場合であっても、例えば、移動予定経路１４１を含む注意喚起情報が、第２の画像投影部７Ｂにより前側壁部４１の内側壁面４１０に投影されるようにしてもよい。

したがって、作業者Ｕは、開口部４０から自身の両手Ｈ１、Ｈ２を作業空間１０内に挿入して培地交換作業を行う際、図７に示すように、後側壁部４２の内側壁面４２０に投影された注意喚起情報１４Ａと、前側壁部４１の内側壁面４１０に投影された注意喚起情報１４Ｂとを視認することにより、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂとの衝突可能性を事前に把握し、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂとの衝突を回避することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、作業台装置１は、状態認識部５、第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂ、第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂ並びに制御装置８を備えるものとして説明したが、状態認識部５、第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂ並びに制御装置８のうち少なくとも１つを省略してもよい。

また、上記実施形態では、状態認識部５のカメラ５０及び画像投影部７Ａ、７Ｂは、天井部３に対して２台ずつ設置され、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂは、作業台２に対して２台設置されているものとして説明したが、これらの台数や設置位置は適宜変更されてもよい。

また、状態認識部５の認識処理部５１、第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂの認識処理部６１及び制御装置８のロボット動作情報生成部８２０、画像投影情報生成部８２１は、任意の装置に備えられていてもよく、例えば、制御装置８が、状態認識部５の認識処理部５１や第１及び第２の作業支援ロボット６Ａ、６Ｂの認識処理部６１を備えるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、投影面１００は、前側壁部４１の内側壁面４１０及び後側壁部４２の内側壁面４２０であるものとして説明したが、投影面１００は、作業台２の上面２０、及び、周壁部４の壁面４１０、４１１、４２０、４３０、４４０の少なくとも一方であればよく、作業台２の上面２０、前側壁部４１の内側壁面４１０、後側壁部４２の内側壁面４２０、左側壁部４３の内側壁面４３０、及び、右側壁部４４の内側壁面４４０のうち任意の１つ又は複数を選択するようにすればよい。さらに、投影面１００は、前側壁部４１の内側壁面４１０に代えて、前側壁部４１の外側壁面４１１としてもよく、その場合には、フロントプロジェクション方式を採用すればよい。また、投影面１００は、各面に対して全ての面としてもよいし、一部の面としてもよい。

また、上記実施形態では、第２の画像投影部７Ｂは、作業者Ｕが前側壁部４１を介して視認対象物（例えば、作業器具１２、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂ又は作業者Ｕ自身の手元等）を視認したときに、当該視認対象物と、前側壁部４１の内側壁面４１０に投影された画像とが間接的に重畳するように、前側壁部４１の内側壁面４１０に対して画像を投影するものとして説明したが、画像投影部は、プロジェクションマッピングのように、当該視認対象物に対して画像を重畳することにより、当該視認対象物の表面を、投影面１００の一部として、画像を直接投影するようにしてもよい。例えば、画像投影部が、作業台２の上面２０に向けて画像を投影する場合、画像投影部と作業台２の上面２０との間に存在する視認対象物の表面に対して画像を直接投影するようにしてもよい。その際、画像投影部は、作業台２の上面２０に対して画像を投影するのと同時に視認対象物の表面に対して画像を投影するようにしてもよいし、視認対象物の表面に対してだけ画像を投影するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂは、投影面１００と１対１で対応するように設けられているものとして説明したが、１つの投影面１００に対して複数の画像投影部が設けられていてもよいし、複数の投影面１００に対して１つの画像投影部が設けられていてもよい。さらに、画像投影部は、投影範囲や投影角度を変更することにより、投影面１００の位置や範囲は適宜変更されてもよい。

また、上記実施形態では、第１及び第２の画像投影部７Ａ、７Ｂが投影する画像は、指示情報１３Ａ、１３Ｂ、及び、注意喚起情報１４Ａ、１４Ｂの少なくとも一方を含むものとして説明したが、画像に含まれる情報は、これらに限られず任意の情報でもよく、例えば、顕微鏡１２５による観察画像や、制御台装置１の動作（例えば、送風ファン３２の回転数等）を設定する設定画面等でもよい。

以上のように、本発明の一実施形態に係る作業台装置１によれば、画像投影部７Ａ、７Ｂが、作業台２の上面２０及び周壁部４の壁面４１０、４１１、４２０、４３０、４４０の少なくとも一方を含む投影面１００に対して画像を投影する。投影面１００は、前側壁部４１の内側壁面４１０又は外側壁面４１１を含むものでもよいし、後側壁部４２、左側壁部４３及び右側壁部４４の内側壁面４２０、４３０、４４０の少なくとも１つを含むものもよい。そのため、作業者Ｕは、作業台２及び作業空間１０にて作業しながら、作業台装置１の外部空間１１に視線を移すことなく、投影面１００に対して投影された画像を視認することができるので、作業者Ｕの作業効率の向上を図ることができる。

また、状態認識部５が、作業台２及び作業空間１０における作業状態を認識し、制御装置８が、状態認識部５により認識された作業状態に基づいて、画像投影部７Ａ、７Ｂを制御する。そのため、制御装置８は、作業状態に応じた画像を投影するように、画像投影部７Ａ、７Ｂを制御するので、作業者Ｕの作業効率の向上を図ることができる。

また、画像投影部７Ａ、７Ｂは、視認対象物（例えば、生体試料Ｓ、培地Ｍ、作業器具１２、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂ又は作業者Ｕ自身の手元等）に対して画像を重畳するように投影する。そのため、作業者Ｕは、画像が重畳された視認対象物を容易に発見するとともに、その視認対象物に関する情報を容易に把握することができる。

例えば、投影面１００が、作業台２の上面２０である場合には、画像投影部７Ａ、７Ｂは、上面２０だけでなく、画像投影部７Ａ、７Ｂと作業台２の上面２０との間に存在する視認対象物に対して画像を重畳するように投影する。すなわち、画像投影部７Ａ、７Ｂは、画像投影部７Ａ、７Ｂと投影面１００との間に存在する視認対象物の表面に対して画像を直接投影する。

さらに、投影面１００が、前側壁部４１の内側壁面４１０又は外側壁面４１１である場合には、画像投影部７Ａ、７Ｂは、作業者Ｕが前側壁部４１を介して視認対象物を視認したときに、当該視認対象物と、前側壁部４１の内側壁面４１０又は外側壁面４１１に投影された画像とが間接的に重畳するように画像を投影する。そのため、視認対象物の表面形状等の影響を受けることなく、視認対象物に対して確実に画像を重畳して投影することができる。

また、画像投影部７Ａ、７Ｂが投影する画像は、作業の指示情報１３Ａ、１３Ｂ、及び、作業支援ロボット６Ａ、６Ｂに関する注意喚起情報１４Ａ、１４Ｂの少なくとも一方を含むので、作業者Ｕの作業効率の向上だけでなく安全性の向上についても図ることができる。

１…作業台装置、
２…作業台、２０…上面、２１…脚部、２２…廃棄容器、２３…吸込口、
３…天井部、３０…天井面、３１…吹出口、３２…送風ファン、３３…フィルタ、
４…周壁部、
４０…開口部、４１…前側壁部、４１０…内側壁面、４１１…外側壁面、
４２…後側壁部、４２０…内側壁面、４３…左側壁部、４３０…内側壁面、
４４…右側壁部、４４０…内側壁面、４５…空気通路、
５…状態認識部、５０…カメラ、５１…認識処理部、５００…作業状態情報、
６Ａ…第１の作業支援ロボット、６Ｂ…第２の作業支援ロボット、
６０…カメラ、６１…認識処理部、６２…ロボットコントローラ、
６００…作業状態情報、
７Ａ…第１の画像投影部、７Ｂ…第２の画像投影部、７０…投影面、
８…制御装置、
８１…記憶部、８１０…作業支援プログラム、８１１…作業管理データベース、
８２…制御部、８２０…ロボット動作情報生成部、８２１…画像投影情報生成部、
８３…通信部、８００…ロボット動作情報、８０１…画像投影情報、
１０…作業空間、１１…外部空間、
１２…作業器具、
１２０…培養容器、１２１Ａ…第１の培養容器台座、１２１Ｂ…第２の培養容器台座
１２２…培地容器、１２３Ａ…第１の培地容器台座、１２３Ｂ…第２の培地容器台座
１２４…電動ピペッター、１２５…顕微鏡、１２６…培地供給装置、
１３Ａ、１３Ｂ…指示情報、
１３０…手順書， １３１Ａ～１３１Ｃ…指示マーク、
１３２Ａ～１３２Ｃ…重畳マーク、１３３Ａ、１３３Ｂ…重畳矢印、
１４Ａ、１４Ｂ…注意喚起情報、
１４０…注意喚起メッセージ、１４１…移動予定経路、１４２…注意喚起マーク、
Ｓ…生体試料、Ｍ…培地、Ｕ…作業者、Ｈ１、Ｈ２…左手

Claims (5)

1. 生体試料に対する作業が行われる作業台と、
   前記作業台の上方に配置される天井部と、
   前記作業台と前記天井部との間の作業空間を取り囲むように配置されるとともに、前側が透明であって前記前側に開口部を有する周壁部と、
   前記作業台の上面、及び、前記周壁部の壁面の少なくとも一方を含む投影面に対して画像を投影する画像投影部と、
   前記作業台及び前記作業空間における作業状態を認識する状態認識部と、
   前記作業を支援する作業支援ロボットと、
   前記状態認識部により認識された前記作業状態に基づいて、前記作業支援ロボット及び前記画像投影部を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記生体試料の作業計画と、前記状態認識部により認識された前記作業状態とに基づいて、前記作業支援ロボットの移動予定経路及び移動予定速度を含むロボット動作情報を生成するロボット動作情報生成部と、
   前記生体試料の作業計画と、前記状態認識部により認識された前記作業状態と、前記ロボット動作情報生成部により生成された前記ロボット動作情報とに基づいて、前記作業支援ロボットに関する注意喚起情報を含む画像を前記画像投影部で投影させる画像投影情報を生成する画像投影情報生成部とを備え、
   前記画像投影部は、
   前記画像投影情報生成部により生成された前記画像投影情報に基づいて、前記画像を投影する、
   ことを特徴とする作業台装置。
2. 前記周壁部は、
   前記前側に配置される前側壁部を備え、
   前記投影面は、
   前記前側壁部の内側壁面、又は、外側壁面を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業台装置。
3. 前記周壁部は、
   前記作業空間の前後左右にそれぞれ配置される前側壁部、後側壁部、左側壁部、及び、右側壁部を備え、
   前記投影面は、
   前記後側壁部、前記左側壁部、及び、前記右側壁部の内側壁面の少なくとも１つを含む、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の作業台装置。
4. 生体試料に対する作業が行われる作業台と、
   前記作業台の上方に配置される天井部と、
   前記作業台と前記天井部との間の作業空間を取り囲むように配置されるとともに、前側が透明であって前記前側に開口部を有する周壁部と、
   画像を投影する画像投影部と、
   前記作業台及び前記作業空間における作業状態を認識する状態認識部と、
   前記作業を支援する作業支援ロボットと、
   前記状態認識部により認識された前記作業状態に基づいて、前記作業支援ロボット及び前記画像投影部を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記生体試料の作業計画と、前記状態認識部により認識された前記作業状態とに基づいて、前記作業支援ロボットの移動予定経路及び移動予定速度を含むロボット動作情報を生成するロボット動作情報生成部と、
   前記生体試料の作業計画と、前記状態認識部により認識された前記作業状態と、前記ロボット動作情報生成部により生成された前記ロボット動作情報とに基づいて、前記作業支援ロボットに関する注意喚起情報を含む画像を前記画像投影部で投影させる画像投影情報を生成する画像投影情報生成部とを備え、
   前記画像投影部は、
   前記画像投影情報生成部により生成された前記画像投影情報に基づいて、前記生体試料、前記作業で使用される作業器具、又は、前記作業支援ロボットに対して前記画像を重畳するように投影する、
   ことを特徴とする作業台装置。
5. 前記画像投影情報生成部は、
   前記生体試料の作業計画と、前記状態認識部により認識された前記作業状態とに基づいて、前記作業の指示情報を含む画像を前記画像投影部で投影させる画像投影情報を生成する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の作業台装置。

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