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J-GLOBAL ID：200902220074416880   整理番号：09A0389578

バイラテラル遠隔操作システムにおける異次数の通信外乱オブザーバによる通信遅延補償

Time-Delay Compensation by Communication Disturbance Observers of Different Orders in Bilateral Teleoperation Systems

著者 (7件)： 名取賢二 (慶應義塾大学理工学部システムデザイン工学科) ,  久保亮吾 (慶應義塾大学理工学部システムデザイン工学科) ,  下野誠通 (慶應義塾大学理工学部システムデザイン工学科) ,  大西公平 (慶應義塾大学理工学部システムデザイン工学科) ,  三浦郁奈子 (産業技術総合研究所知能システム研究部門 ヒューマノイド研究グループ) ,  古川博崇 ((株)エヌ・ティ・ティ・ドコモ先進技術研究所 コミュニケーションメディア研究グループ) ,  高畑実 ((株)エヌ・ティ・ティ・ドコモ先進技術研究所 コミュニケーションメディア研究グループ)
資料名： 電気学会論文誌 D  (IEEJ Transactions on Industry Applications)
巻： 129  号： 4  ページ： 353-362 (J-STAGE)  発行年： 2009年 
JST資料番号： X0451A  ISSN： 0913-6339  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 近年では,ネットワーク技術の普及により,バイラテラル遠隔操作システムをインターネットなどのIPネットワーク上で実現する試みが広く行われている。しかし,遠隔地間でシステムを実装する場合の通信遅延は,制御系の性能を大きく劣化させ,かつシステムを不安定化する可能性を有し,深刻な問題の一つである。この課題に対し,著者らは通信外乱(ND)の概念と通信外乱オブザーバ(CDOB)を用いた通信遅延補償法を提案してきた。 本論文では,変動通信遅延下における当該手法の性能検証の一つとして,次数の異なる(1次と2次の)CDOBを用いてNDを推定した場合の通信遅延補償効果を実験的に比較検討した。実験では,1次CDOBを用いた場合と2次CDOBを用いた場合それぞれについて,一定通信遅延の場合と変動通信遅延の場合の実験結果を検証することで,NDの推定精度の向上と雑音もしくは観測誤差による影響が通信遅延補償効果に及ぼす影響について検討した。結果として,2次CDOBを用いた場合には,雑音もしくは観測誤差により,位置の追従誤差や力の再現誤差および操作力すべてが増大してしまうことが確認された。一方,CDOBの次数の違いによるNDの推定精度の変化もしくはその補償効果に及ぼす影響は実験結果には顕著に現れなかった。したがって,NDの推定精度向上を目的として高次のCDOBを用いるよりも,雑音や観測誤差の影響を抑えるために低次のCDOBを用いる方が有効であると考えることができる。

シソーラス用語： *システムオブザーバ ,  *遠隔制御 ,  擾乱 ,  *遅れ ,  *補償 ,  インターネット
準シソーラス用語： *バイラテラル制御 ,  *外乱オブザーバ ,  通信遅延

分類 (1件)： ロボットの運動・制御  (IC04012J)

引用文献 (18件)：

• HOKAYEM, P. F. Bilateral Teleoperation : An historical survey. Automatica. 2006, 42, 12, 2035-2057
• ANDERSON, R. J. Bilateral Control of Teleoperators with Time Delay. IEEE Transactions on Automatic Control. 1989, 34, 5, 494-501
• NIEMEYER, G. Stable Adaptive Teleoperation. IEEE Journal of Oceanic Engineering. 1991, 16, 1, 152-162
• NIEMEYER, G. Towards Force-Reflecting Teleoperation Over the Internet. Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation, Leuven, Belgium, 16-20th (1998-5). 1998, 3, 1909-1915
• YOKOKOHJI, Y. Bilateral Teleoperation under Time-Varying Communication Delay. Proceedings of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Kyongju, Korea, 17-21st (1999-10). 1999, 3, 1854-1859

タイトルに関連する用語 (5件)： バイラテラル遠隔操作 ,  次数 ,  外乱オブザーバ ,  通信遅延 ,  補償