遠隔操作プラットフォームを用いた人間の把持操り動作時の視触覚情報処理過程の解明

使用远程控制平台阐明人类抓取和操作过程中的视觉-触觉信息处理过程

基本信息

批准号：
15017250
负责人：
横小路泰義
金额：
$ 4.42万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)物体把持前の把持点選択時における視覚情報処理過程の解明2)で設計した仮想環境内で任意形状の物体の把持の模擬が可能な多指遭遇型ハプティックデバイスによって各指先に適切に局所平面パッチを遭遇させるための動作計画の基本方針を立てた.中沢らが示した把持動作における手首や指先の速度プロファイルを基に,動作計画を,(i)把持物体決定フェーズ(手首速度最大時),(ii)把持面決定フェーズ(プリシェイピング時),(iii)把持点決定フェーズ(手首速度収束時)の3つのフェーズに分けることとした.中沢らの示したプロファイルは,2次元平面内での物体把持動作を対象としただけであったので,一般的な3次元空間での3本指把持動作においても同様の速度プロファィルとなることを実際に確かめた.(2)物体持ち上げ時の把持力決定のための触覚情報処理過程の解明任意形状の物体の把持・持ち上げ動作の模擬が可能な多指遭遇型ハプティックデバイスの機構設計に先立って,人間が実際に物体を把持する際の把持様式(接触点位置と接触点での接触法線ベクトル)を身の回りの50品目で計測し,その結果を基に設計を行った.また把持物体模擬デバイスと物体を把持するロボットハンドとは,接触面を介して双対の関係にあることから,設計した機構が把持機構としても応用できる可能性があることが分かった.(3)物体操り時の視触覚の情報処理過程の解明現在の遠隔操作プラットフォームのスレーブ側に備わっている視覚システムは,パン・チルトの2自由度のみを有する機構であり,自由度が不足していた.そこでまずスレーブ側のカメラと同様に視野を制限した被験者に机上作業を行わせ,頭部が作業中にどれだけ運動するかを計測した.この結果,前後左右の並進2自由度をさらに追加すべきことが分かり,自由度を付加したカメラシステムを設計・製作した.次いで,視覚システムの自由度が遠隔操作の作業性に及ぼす影響について実験的に調べ,自由度を付加したことで作業時間が短くなることが分かった.

我们已经为运动计划制定了一种基本方法，用于使用多手指遇到的每个指尖适当遇到本地计划贴片，可以在（1）阐明在（1）阐明视觉信息处理过程的虚拟环境中模拟任意环境中的抓地形状的触觉手段，以在每个设备上选择一个基本的手段，我们就可以在求手机上进行求求手，而是我们可以在求手机上进行求互机2）在虚拟环境中任意形状的对象的抓地力。 Based on the speed profiles of the wrist and fingertips in the gripping motion shown by Nakazawa et al., we have developed the motion plan for the motion plan, which is (i) the gripping object determination phase (when the wrist speed is maximized), (ii) the gripping surface determination phase (when the preshaping), and (iii) the gripping point The decision phase was divided into three phases (when wrist velocity was converged). Nakazawa等人所示的曲线。仅针对二维平面上的物体抓地运动，实际上证实了在典型的三指空间中的三指握住运动中实现了相同的速度曲线。（2）在设计多手指遇到的触觉机制之前，在提起对象时确定抓地力的触觉手段的触觉设备可以模拟任意形状的物体的抓地力和提升运动的机制，实际上，基于结果（基于触点位置和接触点的正常向量），基于结果的基础，人们实际上是在基于设计的基础上，并且是根据设计的，它实际上是基于设计的，它是根据car car car car的设计。此外，由于握住的对象模拟设备和握住对象的机器人手是通过接触表面双重相关的，因此发现该设计的机制也可以用作抓地力机构。（3）在对象锻炼过程中阐明视觉感觉的信息处理过程。当前遥控平台的从属侧的视觉系统是一个倾斜的系统。该机制只有两个自由度，缺乏自由。因此，它首先是由有限的视野（类似于从属摄像头）在办公桌上进行的，并测量了头部在工作过程中的移动程度。结果，发现应添加前后，背部，左和右的两个自由度，并设计和制造具有附加自由度的相机系统。接下来，通过实验研究了视觉系统中自由程度对遥控器可加工性的影响，发现自由的增加缩短了工作时间。