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マスタスレーブシステムにおける人の知覚特性を考慮した力覚スケーリングに関する研究

主从系统中考虑人类感知特征的力缩放研究

基本信息

批准号：
15760170
负责人：
山川聡子
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

人は作業を行う際,知覚した作業反力に応じて操作の仕方や大きさを変化させる.したがって,マスタスレーブシステムのような人間機械系においては,人の感覚特性を考慮する必要がある.しかし,多くの場合,感覚特性はシステム構築後の官能評価と調整において考慮されていた.設計前に人の感覚特性を測定し,あらかじめ機械設計の必要条件として取り込めば,設計時の試行錯誤が減り,より人の感覚特性にあったシステム設計が可能になると考えられる.本研究では知覚特性のうち,力に対する感覚の基礎測定を行った.本年度は,提示力が時間変化する場合を取り扱った.従来の弁別閾測定では時間をあけて力を提示したときに大きさの違いが知覚できるかを調べていた.しかし,実際の操作においては,提示力が連続時間的に変化する状況が多いと考えられる.そこで,力センサを取り付けた測定用のロボットシステムを構築し,提示力を時間変化させた.その変化率を変えて力覚特性の測定を行った.この結果,同じ力の差でも,提示力がゆっくり変化する場合には判らなくなる結果が得られた.このとき,操作者は力の変化を知覚せずに発生力を変化させているという測定結果が得られた.一方,急激に提示力を変化させると,通常の弁別閾よりも小さな値で力変化が知覚できることが判った.これらの知覚特性にもとづいて,マスタースレーブシステムにおけるスケーリング条件を導き,これまでに得られた結果と比較した.提示力の時間変化率が小さい場合は,知覚させるためのスケーリング係数の下限値は大きくなり,スケーリング条件は厳しくなる.一方,人間機械系の全体の安定性解析の基礎として,非線形システムの安定化制御に関する研究も行った.

When people are working, they know that the reaction force of the work is changing. It is necessary to consider the sensory characteristics of human beings. In many cases, sensory characteristics are considered in functional evaluation and adjustment after system construction. Before design, human sensory characteristics are determined. The necessary conditions for mechanical design are selected. The trial errors in design are reduced. Human sensory characteristics are determined. This study was conducted to determine the basic characteristics of the sensory system. This year, the reminder force changes the occasion to choose. The next step is to determine the time limit. In case of actual operation, the prompt force is changed continuously in time. For example, when the force is applied to the measurement system, the force is applied to the time frame. The determination of the change rate and the force characteristics. The result is the same force difference, indicating that the force is different from the result. The operator is aware of the change in force and the change in force. On the one hand, the acute excitation prompt force changes, usually the threshold value is small, the force changes, the knowledge is small, the judgment is small. This is the first time I've ever seen a woman. When the time variation rate of the prompt force is small, the lower limit of the coefficient of the prompt force is large, and the condition of the prompt force is small. A study on the basis of stability analysis of whole human mechanical systems and the stability control of nonlinear systems.