環境モデルを要しない新しい力予測呈示に基づく汎用ネットワーク遠隔作業支援システム

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本研究は,考案した「ロボット環境間力作用状態呈示手法」(初年度において特許出願済)に基づき,使用環境を限定することなく幅広く応用できる汎用的な実画像ネットワーク遠隔作業支援システムを構築することを目標に,3年計画で実施した.本年度は,最終年度として,開発・蓄積してきた力作用状態呈示技術および遠隔作業を円滑に行うためのシステム制御技術,インターネットを介した制御情報の通信技術を統合し,遠隔側の情報を予測的に操作者に呈示しながら効率的に作業を行える「環境モデルを要しない実画像ネットワーク遠隔作業支援システム」の構築を行った.そして,通信遅れが存在するインターネット環境下での遠隔医療診断ロボットシステムを応用のターゲットとし,実際に作業支援システムを構築して医師による模擬診断実験を行い,開発したシステムの評価を行った.さらに,作業実験を通じてシステムの改良を行い,操作者(医師)の意図をできる限り反映しながら操作支援を行う手法の開発や,遠隔側の情報を直感的に操作者に呈示する手法の検討を行った.また,遠隔環境の奥行き情報が単眼カメラの映像だけでは操作者に伝わりにくく,操作しにくい状況が生じることがあることが判明したため,遠隔側のカメラを2台に増やしてステレオ化し,操作者に情報を呈示するモニタディスプレイもそれに合わせて裸眼立体視可能なディスプレイに変更することで,遠隔側の立体映像を見ながら作業可能なシステムへと改良を行い,作業実験の結果,良好な客観的評価が得られた.さらに,ジョイスティック操作モードに関しては,通信遅れが人間の操作にどのような影響を与えるのかを実験的に調査・考察し,操作者の状態を認識しながらシステムの特性を自動調整し,操作の不安定化を能動的に防ぐ機能も開発し,今後の発展に向けた重要な指針を得ることができた.