Interaction Model between Trainer and Trainee for Skill Transfer System

本研究課題は，教示者を支援できる技能伝承システムの実現を目指している．このようなシステムを実現するためには，教示者と学習者の相互作用を考慮した人間モデルの設計が鍵となる．また，技能伝承システムを実現するためのバイラテラル制御を用いた協調作業インタフェースが求められる．本年度は主に人間モデルの検討と作業インタフェース開発に注力した．相互作用を考慮した人間モデルについて，ニューラルネットワークを用いて相手の操作（外部入力）の影響に伴う変化を考察した．いくつかの実験を通して，この外部入力に対する応答は，個人差が大きく，さらに熟達とともにその応答特性が変化することが明らかとなった．そこで，外部入力も含むモデル化する新しいニューラルネットワークの構成を検討し，基礎検証を行っている．さらに，事前にモデル化した操作モデルと，現在の操作入力とを比較することで，操作支援への依存性，主体感の推定について実験検証を行い，人間モデルを基準とする相互作用の定量評価の可能性を示唆した．操作インターフェースは主に，リニアアクチュエータを用いた水平2自由度インタフェースと，ワイヤ駆動形インタフェースの開発を行った．水平2自由度インタフェースは，モデル追従制御により，任意のインピーダンスでの駆動を可能とした．ここで，反力推定オブザーバを採用することで，力センサを用いないシステムを実現した．また，ワイヤ駆動インタフェースは，従来のシステムにリニアアクチュエータを追加することで可動範囲を拡張することに成功した．さらに，操作性について統計的な評価を行った．

本研究課題は，教示者を支援できる技能伝承システムの実現を目指している．このようなシステムを実現するためには，教示者と学習者の相互作用を考慮した人間モデルの設計が鍵となる．また，技能伝承システムを実現するためのバイラテラル制御を用いた協調作業インタフェースが求められる．本年度は主に人間モデルの検討と作業インタフェース開発に注力した．相互作用を考慮した人間モデルについて，ニューラルネットワークを用いて相手の操作（外部入力）の影響に伴う変化を考察した．いくつかの実験を通して，この外部入力に対する応答は，個人差が大きく，さらに熟達とともにその応答特性が変化することが明らかとなった．そこで，外部入力も含むモデル化する新しいニューラルネットワークの構成を検討し，基礎検証を行っている．さらに，事前にモデル化した操作モデルと，現在の操作入力とを比較することで，操作支援への依存性，主体感の推定について実験検証を行い，人間モデルを基準とする相互作用の定量評価の可能性を示唆した．操作インターフェースは主に，リニアアクチュエータを用いた水平2自由度インタフェースと，ワイヤ駆動形インタフェースの開発を行った．水平2自由度インタフェースは，モデル追従制御により，任意のインピーダンスでの駆動を可能とした．ここで，反力推定オブザーバを採用することで，力センサを用いないシステムを実現した．また，ワイヤ駆動インタフェースは，従来のシステムにリニアアクチュエータを追加することで可動範囲を拡張することに成功した．さらに，操作性について統計的な評価を行った．