Delicate and flexible support by humans to remote robots with force feedback

人类通过力反馈为远程机器人提供微妙灵活的支持

基本信息

批准号：
21K11865
负责人：
石橋豊
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11865/
关键词：
遠隔ロボット支援力覚フィードバック QoS制御安定化制御 AI技術

项目摘要

一人の利用者が触覚デバイスを用いて、力覚センサを有する遠隔の産業用ロボットの動作をビデオを見ながら、そのロボットアームを操作するシステムを二つ用いて、ロボットアーム間で一つの物体を運ぶ作業に対して、以下の研究を行った。(1) 移動ロボットを考慮し、凸凹した道を移動しながら、二つのロボットアームによって把持された一つの物体を運ぶ作業において、突然大きな位置変化が生じる場合に、位置変化の方向だけでなく、その他の方向にも大きな力が加わる（具体的には、ロボットアームが大きく下落するときには、左右の方向にも大きな力が加わる）ことが判明したため、距離と時間に関する公式と運動方程式を利用してロボットアームの位置を調整する制御を複数の方向に適用し、実験によってその効果を確認した。また、ロボットアームの代わりに人がマジックハンドを用いて作業する場合との比較も行い、人と同程度以上に作業できることを可能とした。(2) 劣悪な通信環境での作業を想定し、作業の途中で通信が途絶したり、パケット欠落率が高くなる場合の制御として、通信が可能なときは適応型Δ因果順序制御によってロボットアームの位置を調整し、パケット欠落が生じる場合には、力覚センサの値を用いた力調整制御によって位置調整を行う方法を提案し、その有効性を確認した。(3) ロボット-人、ロボット-ロボットの間だけでなく、人-人の間での協調を高安定・高品質に行うため、粘弾性の適応制御を適応し、ロボットからの力と人からの力の両方を感じながら作業できるようにし、その効果を検証した。また、二人の利用者が一つのロボットアームを触覚デバイスを用いて遠隔操作する場合と、一人で操作する場合との比較を行い、二人で作業する方が優れていることを明らかにした。(4) 一つの物体を両側から挟んで移動する作業に対して、強化学習を適用し、オフラインでの学習効果を確認した。

对使用触觉设备在机器人臂之间携带一个对象的任务进行了以下研究，该系统使用两个操作机器人臂的系统，同时观看使用触觉设备的力传感器的远程工业机器人运动的视频。（1）考虑到一个移动机器人，发现突然的较大位置发生变化发生在沿着不平坦的道路上移动的一个机器人手臂持有的一个物体的工作中，不仅将大力应用于位置方向的变化，而且还针对其他方向（具体而言，当机器人臂降到了显着范围时，大型力量都会显着地施加到左和右指导上）。因此，使用距离和时间方程式和运动方程式在多个方向上应用控制机器人组的位置，并通过实验确认了效果。此外，对一个人使用魔法手而不是机器人手臂进行工作的情况进行了比较，这使他的工作量超过了一个人的水平。（2）假设在沟通环境差的情况下工作，我们提出了一种方法，以控制沟通在工作过程中中断沟通或何时增加沟通，何时进行沟通，使用自适应Δ因果秩序控制沟通时调整机器人组的位置，当可能发生沟通时，以及当包装损失发生时，使用力量调整来调整置于力量损失时，使用力量调整其力量控制力量，并使用其力传感器的价值进行控制，并有效地进行了有效的有效性。（3）为了确保不仅机器人与机器人之间的高质量和高质量的协调，而且在人与人之间，对粘弹性的自适应控制得到了适应，以使人们能够工作，同时感受到机器人的权力和人类的权力，并且验证了这种效果。此外，两个用户之间的比较使用触觉设备远程操作机器人臂，并且在单独操作时，表明最好一起工作。（4）将增强学习应用于将一个对象移动在双方之间并确保离线学习效果的任务。