EMGを用いた操作意図の推定と新しい操作支援のあり方

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750205
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 佐野 明人 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (80196295)
• Keywords: 人間機械系 / 操作意図 / 操作支援 / 手先インピーダンス / ニューラルネットワーク / EMG / 可変ダンパ / 電気粘性流体

Research Abstract

本研究では,腕のインピーダンス調整から逆に人間の操作意図を推定し,操作意図に応じた新しい操作支援手法を提案した.検証実験では,位置決め動作を操作タスクとして取り上げた.また,位置決め精度を3段階に設定し,どの精度で人間が位置決めしようとしているのか推定した.さらに,推定結果に基づき操作支援を行った.以下に得られた結果をまとめる.
1.意図した位置決め精度の推定機構をNNを用いて構築した.NNの教示信号として,連続摂動法により得られた手先インピーダンスを用いた.
2.支援方法として,機械システム側のインピーダンス(慣性・粘性)を調整し,人間機械系の運動を適切に生成した.
3.実現された操作性について評価した結果,提案した操作支援法は,同一の難易度に対して作業時間が短く,さらにNASA-TLXに基づいた主観的作業負荷評価でもその有効性が示せた.
さらに,電気粘性流体(ER流体)を用いた身体に装着可能な可変ダンパユニットを試作し,その基本性能の評価を行い,日常的な様々な動作の支援ができる可能性が高いことを確認した.

Research Products

• [Publications] 佐野 明人: "人間インピーダンス調整に基づく操作支援"日本機械学会Dボクス・メカトリニクス講演会 '99論文集. 1(CD-ROM). IP2-75-112 1-2 (1999)
• [Publications] 藤本英雄: "運動機能支援型ボディダンパの開発"第20回バイオメカニズム学術講演会予稿集. 1(CD-ROM). 390-392 (1999)
• [Publications] 佐野 明人: "ER流体を用いたボディダンパの開発"日本機械学会Dボクス・メカトリニクス講演会論文集. (発表予定). (2000)