力フィードバックと仮想現実感を用いた物体の硬さ認識を有する建設ロボット運転システム

HUANG Lingtao; KAWAMURA Takuya; YAMADA Hironao

文献

J-GLOBAL ID：201402260784829409 整理番号：14A0822009

力フィードバックと仮想現実感を用いた物体の硬さ認識を有する建設ロボット運転システム

Construction Robot Operation System with Object’s Hardness Recognition Using Force Feedback and Virtual Reality

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資料名：
巻： 24 号： 6 ページ： 958-966 発行年： 2012年12月20日
JST資料番号： L0735A ISSN： 0915-3942 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：英語 (EN)

著者らは,把持した物体の硬さを認識する遠隔操作建設ロボット用のマスタスレーブ運転システムを開発した。物体を操作するために,システムはスレーブとしては4自由度を持つ掘削機,そしてマスタとしては力フィードバック装置を有する2つのジョイスティックを用いた。使いやすいユーザーインタフェースの構築に基づき,運転中に柔らかい物体の種類同士を首尾よく識別するために,運転システムはマルチモデルの感覚力及び視覚フィードバックを用いた。建設ロボットはシリンダ上の圧力センサで得たピストンの圧力と,物体を把持する過程でのフォークグローブの閉または開状態を用いて物体の硬さを計測した。システムのマスタスレーブ制御による物体の硬さ計算法を組み込むことによって,その結果オペレータはジョイスティックに反力感を感じ,建設ロボットを制御しながら物体の硬さを識別することができた。さらに,システムの可制御性を改善するために,物体の硬さ計算に係わるパラメータをオペレータに提示した。カラープロンプトは,オペレータが物体の硬さを特定できるように仮想空間で与えられている。システムを評価するために,コンクリートブロック,タイヤ,ウレタン構造それにスポンジ構造の把持と搬送など物体の種類認識試験を行った。実験結果の統計的解析によれば,著者らは本運転システムが遠隔操作作業時に,物体の硬さについて思い通りの識別の実現に貢献したことを確認した。(翻訳著者抄録)

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ロボットの設計・製造・構造要素

引用文献 (6件)：

N. V. Q. Hung, T. Narikiyo, and H. D. Tuan, “Nonlinear adaptive control of master-slave system in teleoperation,” Control Engineering Practice, Vol.11, No.1, pp. 1-10, 2003.
M. Dede and S. Tosunoglu, “Fault-tolerant teleoperation systems design,” Industrial Robot: An International Journal, Vol.33, No.5, pp. 365-382, 2006.
M. Massimino and T. B. Sherdan, “Teleoperator performance with varying force and visual feedback,” Human factors, Vol.36, No.1, pp. 145-157, 1994.
H. Yamada, G. Ming-de, and Z. Dingxuan, “A Master-Slave Control for a Tele-Operation system for a Construction Robot (Application of a Velocity Control Method with a Force Feedback Model),” J. of Robotics and Mechatronics, Vol.19 No.1, pp. 60-67, 2007.
H. Yamada, H. Kato, and T. Muto, “Master-Slave Control for Construction Robot Teleoperation,” J. of Robotics and Mechatronics, Vol.15, No.1, pp. 35-42, 2003.

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