1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08235224
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| Research Institution | Toyota Technological Institute |
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Principal Investigator |
山田 陽滋 豊田工業大学, 工学研究科, 助教授 (90166744)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
津坂 祐司 (株)豊田中央研究所, システム1部, 研究員
黄 声揚 豊田工業大学, 工学部, 研究員 (60268034)
梅谷 陽二 豊田工業大学, 工学部, 教授 (20013120)
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| Keywords | 人間・ロボット共存 / 協調 / 意図 / 意味 / 相対運動 / 安全 / 恐怖心 |
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| Research Abstract |
本研究は,人間の腕とロボット(以下H/R)が共存するシステムにおいて,H/R相互の動作の中から協調という意味に値する行動を発現させることを目的として,平成8年から2年間の計画で発足した.協調行動の実現性は,H/Rが互いに接近あるいは接触した局面において,ロボットが人間の教示意図をどの程度理解できるかに大きく依存しており,もし意図が理解できなければ,協調の意味が薄れて人間は不安全な状況に陥ることになる.そこで,本研究ではまず,ロボットが,人間の「安全性」をいかに確保しつつその「意図性」をどの程度理解できるかを評価するために,H/R相対運動パラメータ空間に「意味空間」を定める提案を行った.すなわち,意味空間は,安全性を定量化する「安全部分空間」と人間の「意図性」を定量的に表現するための「意図部分空間」で構成されるものと考えた.
研究初年度は,H/R間の相対距離・相対速度を規範とする安全部分空間の構築を行い,H/R相互の不安全な干渉を回避するためにこの部分空間のパラメータに基づいてロボットの速度制御を行う戦略を示した.実験では,人間の前腕とロボット第2リンクの動きをモニタし,提案戦略に基づきロボットがH/Rの相対運動により加減速したときに,人間が恐怖心を覚えるか否かを多面的に調べた.その結果,従来,恐怖心を覚えるとして報告されてきた0.6m/sの速度でロボットが定型動作を行っている状況にあっても,自分に当たらないと分かると,やがて被験者は慣れて恐怖感を覚えなくなることが心理実験により判明した.そこで,ロボットが当たる可能性もあるとする状況に被験者が立ったときの恐怖感を覚える最低速度は0.27m/sに減少した.また,予測される衝突部位で恐怖の程度が瞬時的に決定されることなどの傾向が明らかになり,これらを評価できる本システムの有効性が認められた.
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[Publications] 山田陽滋: "安全部分空間の構築と共存ロボットの制御への適用" 第2回重点領域研究「知能ロボット」シンポジウム予稿集. 149-152 (1996)
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[Publications] Y.Yamada: "Fail-Safe Human/Robot Contact in the Safety Space" Proc.5th IEEE Int.Workshop on Robot and Human Communication. 59-64 (1996)
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[Publications] 山田陽滋: "協調行動発現のための「意味空間」の提案-安全部分空間の構成-" 第14回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 371-372 (1996)
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[Publications] 山田陽滋: "痛覚耐性の評価とこれに基づく人間共存型ロボットのメカニズム" 日本機械学会第1回JSMEロボメカ・シンポジア講演論文集. 55-58 (1996)
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[Publications] Y.Yamada: "A failure-to-Safety robot system for human-robot coexistence" J.Robotics and Autonomous Systems. 18. 283-291 (1996)
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[Publications] 山田陽滋: "人間の痛覚耐性値の評価" 日本ロボット学会誌. 13・5. 639-642 (1995)
