伝送遅れを伴うテレイグジスタンスにおける人工現実技術の可能性に関する研究

人工现实技术在传输延迟远程存在中的潜力研究

• 批准号: 05650388
• 负责人: 早川 義一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05650388/
• 关键词: マスタ・スレーブシステム; バイラレラル制御; 2自由度制御; 力覚; 人工現実

テレオペレーションの究極の姿である「テレイグジスタンス」では、実環境下にあるロボットとそれを操縦するオペレータとのコミニュケーションが、視覚、力覚、聴覚などの五感情報に基づいて行なわれる。このコミニュケーションの伝送遅れはテレイグジスタンス性を劣化させ、最悪の場合にはオペレータ・ロボット系の暴走につながる。そこで、最近、関心を集めている人工現実(Virtual Reality:VR)技術を利用した予測呈示法を、テレイグジスタンスにおけるコミニュケーション伝送遅れの問題を解決する、有力な手段と位置づけることが本研究の出発点である。本研究では、コミニュケーションにおいて最も重要と考えられる力覚情報と視覚情報の伝送遅れに的を紋り、バイラレラル制御方式を基礎に、予測呈示法のための力覚制御方式を開発した。具体的には、2自由度ロバスト制御方式を利用し、マスタ・スレーブシステム全系の安定性を保証する把握対象物動特性の許容範囲を定量的に求める方法を提案した。当初予定した基礎実験では、実環境で作業するロボットとしては6自由度マニピュレータ(現有)、ロボットと環境と相互作用を検出ための装置としては6軸力覚センサ、オペレータへの力覚ディスプレイとしては6自由度ジョイスティックを想定した。しかし、6自由度ジョイスティックの開発に技術的な困難さが判明し、結局、マスタ・スレーブシステムとしては一対の1次元グリッパ(現有)および、一対の3自由度マニピュレータ(今年度試作)を用いた。この基礎実験より、上記の制御法の有効性が確認された。特に、前年度提案した規範モデルの推定を伴う適応制御方式と比較して、ロバスト安定性や制御性能のロバスト性に優れたマスタ・スレーブシステムが実現できた。ただし、大きな伝送遅れに対してはさらなる研究・開発が必要である。

The ultimate attitude of the game is to play the role of "player" in the game, and to play the role of player in the game. The transmission of this kind of information is subject to deterioration of the property of the information system, and in most cases, the transmission of information is subject to deterioration of the property system. Virtual Reality (VR) technology is used to solve the problem of predictive presentation, and powerful means are used to solve the problem of transmission. This study is aimed at exploring the most important aspects of force information transmission and visual information transmission, and developing the basis of force control methods for predictive presentation. The specific method for determining the allowable range of the dynamic characteristics of the object is proposed by using the two-degree-of-freedom control method to ensure the stability of the whole system. The initial determination of the basis for the operation of the environment is based on 6 degrees of freedom (DOF), 6 degrees of freedom (DOF), 6 degrees of freedom (DOF), and 6 degrees of environmental interaction. The difficulty of developing a technology with 6 degrees of freedom is to determine the outcome of the problem, and to use a pair of 1-dimensional problems (existing) and a pair of 3-degree problems (trial). The effectiveness of the basic implementation and control methods of the above records is confirmed. In particular, the previous year's proposal for the regulation of the estimation of the appropriate control methods and comparison, stability control performance of the optimal performance of the system. It is necessary to study and develop new technologies.

项目成果

須山徳彦: "2自由度ロバスト制御を用いたマスタースレーブシステム" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'93講演論文集. 554-559 (1993)

Norihiko Suyama：“使用两个自由度鲁棒控制的主从系统”日本机械工程师学会机器人和机电一体化会议93会议记录554-559（1993）。