1999 Fiscal Year Annual Research Report

個人習熟機能を持つ知的パワーアシストシステムの開発

Research Project

Project/Area Number	11835002
Research Institution	Hokkaido University
Principal Investigator	成瀬継太郎北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10301938)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	横井浩史北海道大学, 大学院・工学研究科, 助助授 (90271634) 嘉数侑昇北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60042090)
Keywords	パワーアシスト / 力制御 / 表面筋電位信号 / ニューラルネットワーク
Research Abstract	個性習熟型パワーアシストシステムを構築するためには,操作者の運動特性をシステムが学習し,それに基づく力制御が必要不可欠である.しかし,その運動特性は個人により大きく異なる.本年度は,とくに操作者の力と位置の感覚の解析を行い,個人差の学習システムの構築を行った.具体的には,以下の二つのサブテーマに関する研究を行った. (1)表面筋電位(EMG)信号信号を用いた操作者の負荷力センサシステムの構築操作者が発生している力は,ひずみゲージなどの力センサで測定することは可能であるが,疲労などの影響による操作者の主観的な負荷は測定不可能である.また、同じ動作を行っていながらも違う筋肉を使うことにより疲労の影響は変化する.したがって,個人習熟型パワーアシストシステムの開発においては,筋肉に与えられる負荷の測定が課題となる.本年度は、EMG信号と力の関係の解析を行い,EMG信号を入力,負荷を出力するニューラルネットワークを構築した.結果として,この手法により個人差への対応を可能とする負荷センサシステムの構築が可能であることを示した. (2)操作者の運動知覚の誤差の解析操作者の運動特性,とくに位置や速度に関する誤差を解析し,その誤差を制御に利用することによって操作者にとって使いやすいパワーアシストシステムの構築が可能となる.ここでは,日常生活で頻繁に用いられる腕,とくにひじ関節に注目し,様々な状況における誤差および個人差の解析を行った.さらに,解析結果を利用した制御則を構築し,パワーアシストシステムの簡単な位置制御を行った.その結果,誤差を許容することにより,操作者にとっては自然であり,パワーアシストシステムにとっては負荷の小さい,すなわち高速な動作が可能なシステムが構築できることを示した.

Research Products

(8 results)

All Other

All Publications (8 results)

[Publications] Naruse,Hayashi,Kita,Yokoi,Kakazu: "Force feedback device control utilizing human sensation errors"Proc. of the 9th Int'l Conf. on Artificial Reality and Telexistance. 202-207 (1999)
[Publications] Naruse,Kita,Hayashi,Yokoi,Kakazu: "Development of EMG based force sensing system in virtual reality system"Proc. of The Ninth International Conference on Advanced Robotics. 185-190 (1999)
[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "装着型力覚提示装置のたまの感覚特性の計測"ロボティクス・メカトロニクス講演会'99講演論文集. 2P1-34-034(1)-(2) (1999)
[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "力覚提示装置用力センサシステムのためのEMGと力および姿勢の関係の解析"ロボティクス・メカトロニクス講演会'99講演論文集. 1P1-01-005(1)-(2) (1999)
[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "力覚提示装置の力センサシステムの構築"日本バーチャルリアリティ学会第4回大会論文集. 413-414 (1999)
[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "視覚情報に伴う肘関節の空間位置分解能の特性の変化"日本バーチャルリアリティ学会第4回大会論文集. 195-196 (1999)
[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "生体信号を用いたヒューマンインタフェースの開発-EMGと力・姿勢の解析-"情報処理北海道シンポジウム99講演論文集. 121-122 (1999)
[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "人間の感覚に対応した情報処理システムのため'ずれ'の計測"情報処理北海道シンポジウム99講演論文集. 139-140 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

個人習熟機能を持つ知的パワーアシストシステムの開発

Principal Investigator

成瀬 継太郎 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10301938)

Research Products

[Publications] Naruse,Hayashi,Kita,Yokoi,Kakazu: "Force feedback device control utilizing human sensation errors"Proc. of the 9th Int'l Conf. on Artificial Reality and Telexistance. 202-207 (1999)

[Publications] Naruse,Kita,Hayashi,Yokoi,Kakazu: "Development of EMG based force sensing system in virtual reality system"Proc. of The Ninth International Conference on Advanced Robotics. 185-190 (1999)

[Publications] 林 成瀬、横井 嘉数: "装着型力覚提示装置のたまの感覚特性の計測"ロボティクス・メカトロニクス講演会'99講演論文集. 2P1-34-034(1)-(2) (1999)

[Publications] 林 成瀬、横井 嘉数: "力覚提示装置用力センサシステムのためのEMGと力および姿勢の関係の解析"ロボティクス・メカトロニクス講演会'99講演論文集. 1P1-01-005(1)-(2) (1999)

[Publications] 林 成瀬、横井 嘉数: "力覚提示装置の力センサシステムの構築"日本バーチャルリアリティ学会第4回大会論文集. 413-414 (1999)

[Publications] 林 成瀬、横井 嘉数: "視覚情報に伴う肘関節の空間位置分解能の特性の変化"日本バーチャルリアリティ学会第4回大会論文集. 195-196 (1999)

[Publications] 林 成瀬、横井 嘉数: "生体信号を用いたヒューマンインタフェースの開発-EMGと力・姿勢の解析-"情報処理北海道シンポジウム99講演論文集. 121-122 (1999)

[Publications] 林 成瀬、横井 嘉数: "人間の感覚に対応した情報処理システムのため'ずれ'の計測"情報処理北海道シンポジウム99講演論文集. 139-140 (1999)

成瀬継太郎北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10301938)

[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "装着型力覚提示装置のたまの感覚特性の計測"ロボティクス・メカトロニクス講演会'99講演論文集. 2P1-34-034(1)-(2) (1999)

[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "力覚提示装置用力センサシステムのためのEMGと力および姿勢の関係の解析"ロボティクス・メカトロニクス講演会'99講演論文集. 1P1-01-005(1)-(2) (1999)

[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "力覚提示装置の力センサシステムの構築"日本バーチャルリアリティ学会第4回大会論文集. 413-414 (1999)

[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "視覚情報に伴う肘関節の空間位置分解能の特性の変化"日本バーチャルリアリティ学会第4回大会論文集. 195-196 (1999)

[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "生体信号を用いたヒューマンインタフェースの開発-EMGと力・姿勢の解析-"情報処理北海道シンポジウム99講演論文集. 121-122 (1999)

[Publications] 林成瀬、横井嘉数: "人間の感覚に対応した情報処理システムのため'ずれ'の計測"情報処理北海道シンポジウム99講演論文集. 139-140 (1999)