2005 Fiscal Year Annual Research Report
微細手術のためのスケール可変型バイラテラルテレオペレーションシステムの開発
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16360123
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
横小路 泰義 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30202394)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
板谷 正紀 京都大学, 医学研究科, 助手 (70283687)
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| Keywords | テレオペレーション / バイラテラル制御 / スケールドテレオペレーション / 医療手術ロボット / 微細操作 / マスタ・スレーブシステム / スケール変換 |
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| Research Abstract |
マイクロテレオペレーションで想定した力のスケール比に対応するために,ひずみゲージを用いて新たに力センサを製作した.製作したセンサは,150gのレンジで約25mgの精度で計測可能なものであり,基礎的な検証には十分な性能を有するものである.さらに,前年度に開発したスレーブロボットに上記力センサを取り付け,微細操作用スレーブロボットを製作した.また,本年度購入した高精細クイックマイクロスコープにより,25倍から175倍までのズームが可能となり,スレーブロボットと組み合わせてテレオペレーションシステムを構築した.
可変スケール型のスケールドテレオペレーションの理論面に関しては,固定スケール比においてLMI問題に帰着させて導出されたコントローラを実際に実験で検証した.実験には開発した力センサとスレーブロボットを使用し,対称型などの従来手法と比較することで,今回提案した手法が位置と力の追従性に優れており,微細な対象物の特性をより忠実に操縦者側で再現できていることを確認した.これは可変スケール型のスケールドテレオペレーションにおけるゲインスケジューリングの枠組みの基礎となるものであり,今後は固定スケール比の制御則をベースとして可変スケールへの拡張を行う予定である.また,受動的な環境とオペレータの特性をシステムの構造的不確かさとして定式化する際に,周波数重みを挿入することで現実的にはありえないオペレータの動特性の可能性を排除し,コントローラが保守的にならないようにする方法を定式化した.
眼科医からは,引き続き現在の眼科手術の現状の聞き取り調査を行った.
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