テレ・マクロ/マイクロ操作加工システムにおける情報の予測強調提示に関する研究

本研究では、本年度はマシニングセンタを用いた遠隔加工を対象とし、操作性を向上するため人間の五感への各種情報提示を行なうマルチ・モーダルな情報提示システムの構築法、および、遠隔操作加工システムで問題となる時間遅れを補償する手法についての研究を行った。視覚情報提示については、時間遅れを補償するために工作物の幾何学形状をz-mapを用いて表現した。加工中に工作物の形状が時々刻々と変化するためリアルタイムでモデルを変更する必要があり、比較的演算量が少ない本手法を採用した。また、加工においては加工後の工作物の表面粗さが重要である。しかしながら、切削中は加工表面は切屑や切削液に覆われ加工表面を見ることは不可能である。そこで、加工中に発生する多軸力情報をセンシングし、それを視覚情報に変換することによって加工表面を強調提示した。聴覚情報提示については、切削力を聴覚に変換し操作者に提示した。正常切削時の切削音は加工の物理モデルから計算して提示した。音の振幅は切削力の大きさに比例させ、周波数は主軸回転数を用いて生成した。不安定時の切削音は実験的に求めた安定限界以上の条件の場合にあらかじめ設定した周波数の音を提示した。また、音のON/OFFは前述した形状モデルによって決定した。触覚情報提示については、加工状態を振動として操作者の触覚に提示した。2+1次元ジョイスティックの手で把持する部分に偏心したおもりとモータとを取り付け、工作機械側から受信した加工状態指数に応じてこのモータの回転数を制御し、その振動により加工状態を提示した。また、複数操作者が協調して1つの工作機械を動作させるためのネットワーク上でのソフトウェアをマルチ・エージェント・システムとして構築した。

本研究では、本年度はマシニングセンタを用いた遠隔加工を対象とし、操作性を向上するため人間の五感への各種情報提示を行なうマルチ・モーダルな情報提示システムの構築法、および、遠隔操作加工システムで問題となる時間遅れを補償する手法についての研究を行った。視覚情報提示については、時間遅れを補償するために工作物の幾何学形状をz-mapを用いて表現した。加工中に工作物の形状が時々刻々と変化するためリアルタイムでモデルを変更する必要があり、比較的演算量が少ない本手法を採用した。また、加工においては加工後の工作物の表面粗さが重要である。しかしながら、切削中は加工表面は切屑や切削液に覆われ加工表面を見ることは不可能である。そこで、加工中に発生する多軸力情報をセンシングし、それを視覚情報に変換することによって加工表面を強調提示した。聴覚情報提示については、切削力を聴覚に変換し操作者に提示した。正常切削時の切削音は加工の物理モデルから計算して提示した。音の振幅は切削力の大きさに比例させ、周波数は主軸回転数を用いて生成した。不安定時の切削音は実験的に求めた安定限界以上の条件の場合にあらかじめ設定した周波数の音を提示した。また、音のON/OFFは前述した形状モデルによって決定した。触覚情報提示については、加工状態を振動として操作者の触覚に提示した。2+1次元ジョイスティックの手で把持する部分に偏心したおもりとモータとを取り付け、工作機械側から受信した加工状態指数に応じてこのモータの回転数を制御し、その振動により加工状態を提示した。また、複数操作者が協調して1つの工作機械を動作させるためのネットワーク上でのソフトウェアをマルチ・エージェント・システムとして構築した。