人間-機械協調系のための操作感モデルの開発と制御系設計への適用

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本年度は以下の項目の検討を行い,それぞれの項目について成果を得た.(1)昨年度までに構築した視覚追従実験装置のマン・マシン・インタフェースのインピーダンス制御側を再考した.インピーダンス制御実験の結果,高い周波数帯域までモデル追従可能でかつ外乱抑圧性能が高いインピーダンス制御が実現できていることが確認できた.(2)(1)で再構築したマン・マシン・インタフェースを使用した視覚追従実験装置を用いて操作感評価実験を行い,マン・マシン・インタフェースの動特性パラメータを様々に変化させた際の,(a)操作者の操作感データ(官能評価データ),(b)各種センサデータを得た.(3)(2)で得られた(a),(b)のデータおよび(c)インタフェースの動特性パラメータの関係について多変量解析等により分析・考察し,(a)と(c),および(a)と(c)の関係の特徴について新しい知見を得た.(4)(3)で得られた知見をもとに,操作者の操作感モデルを構築した.(5)(4)で構築した操作感モデルの検証実験を行い,操作感モデルがある程度有効であることを示した.以上,これまでに行った研究の結果,本研究の目的である「機械の操作端と操作者(人間)が常に接触して力と運動の相互作用が生じかつリアルタイム動作が要求.される作業を行う人間一機械協調系を操作する人間が感じる操作感をモデル化すること」および「そのモデル化された操作感を用いた制御系設計法を開発すること」を達成することができた.今後の研究課題としては,個人差へ対応,本研究で使用したインタフェースを用いた様々なタスクへの対応が挙げられる.