臨場感を伴う油圧ショベルの遠隔操作システムに関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06555065
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 吉本 堅一 東京大学, 工学部, 教授 (10011074)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 洋 日立建機(株), 研究開発本部, 主任研究員 ; 宮本 康雄 東京大学, 工学部, 助手 (50010864) ; 小林 肇 東京大学, 工学部, 助手 (10010860) ; 中村 仁彦 東京大学, 工学部, 助教授 (20159073)
• Keywords: 遠隔操作 / ヒューマンインターフェース / パラレルメカニズム / 逆動力学 / シミュレーション / 油圧制御 / 油圧モデリング / 立体視

Research Abstract

1.遠隔操作型油圧ショベルのシステム構成 本研究では遠隔操作型油圧ショベルを研究室レベルで研究するためにスレーブ側となる油圧ショベルにはコンピュータシミュレーションを用い、姿勢、振動、その他の情報を仮想的に得ることとした。そしてその情報をいかに人間にうまく伝えるための幾つかの臨場感伝達装置を開発、研究を。
2.油圧ショベルのシミュレーション 実際の油圧ショベルを対象とし、三関節と姿勢変化についてのシミュレーションを行なった。三関節に関するモデリングでは油の圧縮率、外力の影響を考慮した。またそのシミュレーション結果に従ってリアルタイムで1/10模型を駆動することで、油圧ショベルシミュレータを構築して操作性の評価実験などを容易に行なうことが可能となった。そしてその模型に小型CCDカメラを搭載することで遠隔操作型油圧ショベル用の三次元の画像情報を得ることを可能にした。
3.臨場感伝達装置の開発 まず視覚情報を伝達する手段としてプロジェクタビデオによる立体視を用いた。それによって広い視界と奥行きのある視覚情報が得られるようになった。一方姿勢、振動を伝達する装置であるが、研究段階ではなるべく高い振動数と大きい姿勢変化を操作者に伝達したい。そこで必要な振動数、姿勢変化の値を考慮して新しいACモータ駆動の6自由度体感発生装置を計画し、それに基づき来年度に発注製作を行なう準備を進めた。