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セミパッシブ方式による安全な力覚提示システムの開発

Research Project

Project/Area Number 15760173
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

小柳 健一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30335377)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2003: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords力覚提示 / バーチャルリアリティ / 高安全 / パッシブ型システム / 冗長性 / ER流体 / ブレーキ / メカトロニクス
Research Abstract

仮想空間内において,物体や環境から受ける力の感覚は,視覚や聴覚によるものと同等に重要な情報である.そのような力感覚提示システムは,操作者が常に接触しながら用いるため,高い安全性を有する必要がある.本研究で想定している力覚提示システムは,アクチュエータを用いずブレーキのような受動要素のみを用いるため,装置が暴走して動き出すなどの危険な状態になることは,本質的にありえない.しかし,能動的な力を発することができないので,提示できる力の方向や大きさに制限を受け,結果として提示できる力覚に限界がある.
本研究では,今年度は以下の事を行い,このようなパッシブ型力覚提示システムの力覚提示性能向上を図り,かつ次年度における研究課題を明らかにした.
1)2つのブレーキを用いた既存の2次元2自由度パッシブ型力覚提示装置に対し,冗長個数となるブレーキを追加することで,可操作方向が増加することを示した.また,冗長型パッシブ力覚提示システムにより仮想物体を提示する際に,手先位置および仮想物体の位置姿勢に応じて適切なブレーキを選択するアルゴリズムを開発した.
2)パッシブ型力覚提示により仮想物体表面をなぞろうとするとき,単にブレーキをON/OFFと二値的に切り替えるだけでは,粗さの大きい表面しか実現できない.そこで,ブレーキトルクを手先状態に合わせて連続的に制御することにより,粗さのない滑らかな物体表面を提示することに成功した.

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (6 results) Publications (4 results)

  • [Journal Article] 冗長ブレーキを有するパッシブ型力覚提示システムの開発2005

    • Author(s)
      小柳健一, 古荘純次, 董立誠
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 23・4(印刷中)

    • NAID

      10015728290

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] ERブレーキによる3次元パッシブ力覚提示システムの開発2004

    • Author(s)
      小柳健一, 古荘純次, 小野智也
    • Journal Title

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2004 講演論文集

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 冗長自由度を有するパッシブ型力覚提示システムの開発2004

    • Author(s)
      小柳健一, 董立誠, 古荘純次
    • Journal Title

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2004 講演論文集

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Study on Force Display System Using Redundant Couple of ER Brakes2004

    • Author(s)
      K.Koyanagi, J.Furusho, L.C.Dong
    • Journal Title

      Proceedings of 2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      Pages: 3251-3256

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 冗長自由度を有するパッシブ型力覚提示システムの制御アルゴリズム2004

    • Author(s)
      小柳健一, 森田智子, 古荘純次
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会第9回大会論文集

      Pages: 97-100

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] パッシブ型力覚提示における仮想物体のなぞりに関する研究2004

    • Author(s)
      小柳健一, 古荘純次
    • Journal Title

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌 9・4

      Pages: 423-430

    • NAID

      110008746960

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 古荘純次, 小柳健一, 董立誠: "機能性流体ブレーキを冗長個数用いた力覚提示システム"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2003講演論文集. 2A1-2F-D3 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 小柳健一, 古荘純次: "ER流体ブレーキを用いた3次元力覚提示システム"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2003講演論文集. 1A1-2F-F7 (2003)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 小柳健一, 董立誠, 古荘純次: "冗長自由度を有するパッシブ型力覚提示システムの開発"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2004講演論文集. (印刷中). (2004)

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      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 小柳健一, 古荘純次, 小野智也: "ERブレーキによる3次元パッシブ力覚提示システムの開発"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2004講演論文集. (印刷中). (2004)

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      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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