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複合知覚情報伝達のための双方向性実時間システムの構築

构建传达复杂感知信息的交互式实时系统

基本信息

批准号：
09J55552
负责人：
矢代大祐
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ネットワークを介し触覚・視覚・聴覚を通信するシステム(複合知覚通信システム)の確立を目的としている。本システムは、低侵襲性内視鏡下外科手術の支援技術として有用であるばかりでなく、次世代コミュニケーション技術として発展していくことが予想される。しかしながら、システムの性能を著しく劣化させるマスタ・スレーブ間の通信制約(通信遅延・送信周期・通信帯域)の補償法が確立されていない。そこで本年度は下記の3つの課題に取り組んだ。1.遅延補償のためのDelay-Model-Free Predictor (DMFP)を提案した。DMFPは設計に遅延モデルを必要とせず、かつ制御対象のモデル化誤差によって生じる定常偏差が0という従来手法にない利点を有する。DMFPを触覚通信システムに適用することで知覚可能な力覚帯域を向上させることに成功した。2.通信帯域制限が厳しいネットワーク条件下では触覚データの圧縮が必要になる。そこで、圧縮による制御性能の劣化を低減化する動的量子化器を設計した。本手法を用いることで、位置・速度・加速度次元の情報を1byteに圧縮して伝送した場合にも高精度な加速度制御が可能になることを実験的に示した。加速度制御は触覚通信の要素技術であるため、触覚通信システムの性能向上が期待される。3.複合知覚通信では、視覚データがルータやアクセスポイントなどの集線装置に大きな負荷を与える結果、集線装置内で大遅延やパケットロスが発生し、システムが不安定化することがある。そこで本研究では、マスタ・スレーブ間で双方向に伝送される触覚データを用いてネットワーク上のトラフィック状況を推定し、視覚データの伝送レートを調整する端末間フロー制御器を提案した。

This study aims to establish a communication system (composite communication system) for communication between users. The present study is intended to provide support technology for low-invasive endoscopic surgery. The compensation method of communication restriction (communication delay, transmission period and communication domain) between different communication channels is established. This year, we will write down the following 3 topics: 1. Delay-Model-Free Predictor (DMFP) DMFP is designed to delay, control, and minimize the occurrence of steady state errors. DMFP contact system is applicable, and it is known that the force field is upward. 2. Under the condition of communication bandwidth restriction, it is necessary to reduce the pressure of contact data. The design of a dynamic quantizer with low degradation in control performance due to pressure reduction This method is used to reduce the transmission of information in the position, velocity and acceleration dimensions, and to indicate the possibility of high-precision acceleration control. Acceleration control is the key technology of touch communication, and the performance of touch communication system is expected to improve. 3. The complex communication system has a large load and a large delay in the concentrator as a result of the large load and instability caused by the large delay in the concentrator. In this study, we propose a new control system for the transmission of signals in both directions.