予測質量推定及び質量知覚制御に基づくパワーアシスト装置の違和感低減手法の開発

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パワーアシスト装置は現状の社会に必需となるが，操作者が運搬物体を「重い」と視覚的に感じているにもかかわらず，アシスト装置により必要以上に「軽く」操作できてしまうと，結果的に予想外の急激な危険操作をする可能性が高い．これにより，操作に違和感や恐怖感を抱き，事故につながるなど，緊急に解決しなければならない問題である．この問題は操作者が事前に感じる視覚的質量感と操作中の体性感覚的質量感が大きく異なることが原因と考えられる．そこで，本研究の目的は，制御によりパワーアシスト操作時の体性感覚的質量感を変化させ，実用的で安全安心なパワーアシスト装置を開発することである．体性感覚的質量感を制御するには，人間の質量知覚特性を把握し，それを基に制御手法を考案しなければならない．令和３年度までは，アシスト装置が見えない状態で運搬物体のみ見える状態での違和感について調査を行ってきた．現実のアシスト装置を考えると，アシスト装置の機構が見える状態で，作業を行うのが一般的である．そこで，アシスト機構が見える状態で機構は動作するがアシストされず本来の質量特性の運搬物体を操作する場合と，運搬物体単体を操作する場合の質量感覚を比較検討を行った．その結果，アシスト機構が見える場合，人は，運搬物体の質量特性だけでなく，アシスト装置の動作抵抗などを考慮した操作感をイメージするため，アシスト装置が見える場合の方が軽いと感じることが分かった．また，令和３年度までの質量感のみのアンケート調査に加えて，違和感に対する感覚を多角的に評価するため，アシスト装置の操作における評価形容詞の選定を行った．これらの成果は，運搬物体のみでの視覚的質量感を評価するだけでなく，アシスト装置を含めた質量感を評価する必要があり，さらに本研究の必要性を裏付けるものとなっている．