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

点击翻译按钮获取中文摘要

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。