実時間動力学計算に基づく人間型ロボットとのインタラクションシステムに関する研究

• Project/Area Number: 15760187
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Ichinoseki National College of Technology
• Principal Investigator: 多羅尾 進 一関工業高等専門学校, 制御情報工学科, 助教授 (80300515)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2003: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
• Keywords: インタラクション / 人間型ロボット / 数値モデル / マンマシンインタフェース / モーションシミュレーション / 多体系動力学計算 / ネットワーク

Research Abstract

平成17年度は,人間型ロボットに対する効果的なマンマシンインタフェースを構築することに取り組んだ.これらの概要について以下に報告する.
●人間型ロボットの数値モデルおよび運動情報の可視化
これまで構築してきた動力学計算サーバに対し,これにネットワーク接続されたビジュアルワークステーションに相当する計算機を用意し,動力学計算サーバ上の数値モデルと連係したグラフィックス描画を行うことにより,数値モデルとその運動情報を可視化してオペレータの操作を支援する一連のシステムを構築した.この構築には,主にOpen Inventor, Java3D等のグラフィックスアプリケーションを利用した.
●効果的なマンマシンインタフェースの構築
上記のグラフィックス描画による運動情報の呈示に加えて,オペレータからの動作介入を行う手段として,注目部位の重心位置に対応したボール状のGUIを用意し,このGUIを通じた操作が数値モデルの運動に反映するマンマシンインタフェースを構築した.これは,運動情報のグラフィックス描画と並行してモニタ上に表示されるものであり,マウスによる直感的なロボットの操作を支援するものである.
●数値モデルと実機を併用した多自由度の運動生成
上記のマンマシンインタフェースを用いた数値モデルの操作,およびロボット実機の操作等を通じてロボットが備えた多自由度の運動機能を活用した運動の生成を行った.生成した運動については,数値モデルでの解析に加え,ロボット実機に搭載した各種センサからの情報による評価を行った.