並列ソレノイドアレイによるリンクレスマニピュレーションの研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14655099
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 石井 抱 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40282686)
• Keywords: Smart Field / 磁場制御 / インタラクション / 触力覚 / Field Sensing / 視覚 / Field Actuation / Field Computing

Research Abstract

本研究では,作業する人間に対して安全かつ自由度の高い触力覚を伴うインタラクティブ空間の実現を目指し、状況に応じた並列的に磁場制御を実現するSmart Fieldの考えを導入することにより、多関節リンク構造を排除した新たな触力覚インタラクション法を提案する。本研究で導入するSmart Fieldは、並列に制御可能な磁場を生成するField Actuation、場あるいはそれに関係する状態を観測するField Sensing、状況に応じた制御すべき場を計算するField Computingのそれぞれが強く結びついた制御ループにより実現されるものであり、環境に対応した自由度の高い触力覚インタラクティブ空間を実現するものである。
特に本研究では、従来ほとんど研究開発がされなかったField Actuation(並列磁場制御)機能の実現を目指し、ソレノイドアレイから発生する磁場を並列制御する方法について磁場解析シミュレーションなどで検証し、その実現可能性について議論する。その上で、Field Actuation機能を検証するソレノイドアレイシステムを試作し、複数対象に対するリンクレスマニピュレーションの基本的機能を、システムレベルで基本的な解析・検証を行い、提案するSmart Fieldの概念の有効性を検証する。
平成15年度は、平成14年度に設計したソレノイドアレイ制御システムを開発し、その並列磁場制御に関する基本的な機能の検証を行う。また実際に単一対象に対する単純なリンクレスマニピュレーション機能を検証した。
具体的には以下の手順で研究を進めた。
1)前年度に行ったシステム設計をもとに、Smart Fieldのためのソレノイドアレイを開発した。
2)制御コンピュータとソレノイドアレイを接続し、その動作を確認した。
3)前年度に提案した手法に基づき、ソレノイドアレイでの磁場発生機能を実システム上で基本的な検証を行った。
4)移動などのリンクレスマニピュレーションが実現可能かを検証した。