力感覚呈示型インターフェイスを用いた仮想空間作業システムの研究

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人間の遠隔操作で動く作業ロボットの高度化や知能化が進むにつれて,スレープ側のロボットの把握動作などの仕事に応じて,操作側の人間の手に何らかの方法でロボットの作業感覚をフィードバックできる装置の必要性が指摘されている。本研究では,流体(空気)の圧力を用いた臨場感のある操作支援を実現する力感覚呈示装置「流体グローブ」を装着した操作者が,スレーブ側の遠隔操作用作業ロボットの代わりに計算機内に構築された仮想ロボットにより仮想作業を行い,作業の結果としての反力が力感覚の形で操作者にフィードバックされ,違和感の無い仮想作業が体感できる双方向の仮想空間作業システムの開発を行った。本年度はまず,研究代表者が提案・試作した,力感覚呈示型インターフェイス(流体グローブ)を仮想空間作業システムに応用するための改良を行い,計測制御システムと作業空間からの情報に応じて装着者への力感覚と接触感覚の呈示を容易にするシステムを構築した。次に,スレープ側の作業ロボットに相当する部分を計算機上のモデルによる仮想的な空間内に実現するのに先立ち,この仮想空間作業システムの構築の際に問題となる実際の作業空間と力感覚呈示型インターフェイスとの相互の関係の問題点を把握するため,実際の作業用マニピュレータを試作し,力感覚呈示型インターフェイスを用いた把握実験を等して力感覚の呈示試験を行い,力感覚の呈示がスレープ側の作業に有効性であることを確認した。今後は,ロボットの動作や作業感のモデルにより高速に処理されモニタ上に表示された作業画面を使った仮想的な作業を行う仮想空間作業システムを計算機上に構築し,力感覚呈示型インターフェイスとこの仮想空間作業システムを結合し,仮想空間に対する違和感の無い作業が実現できる統合システムを完成させ,その操作性能,制御性能,体感性能などを実験的に検討する必要がある。