2020 Fiscal Year Annual Research Report
テレコピーロボットにおける群挙動の安定化制御と世界規模の実証実験
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18H03763
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
三好 孝典 長岡技術科学大学, 技術経営研究科, 教授 (10345952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内山 直樹 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10273327)
今村 孝 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10422809)
上 泰 明石工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (20413809)
石橋 豊 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40252308)
小山 慎哉 函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 准教授 (50435385)
上木 諭 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (50467213)
兼重 明宏 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70224615)
大場 譲 仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (80455104)
河合 康典 石川工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (90413765)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 遠隔制御 / マルチラテラル制御 / バイラテラル制御 / むだ時間制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マスターである人間の運動や力覚を遠隔地において忠実に再現するロボットをテレコピーロボットと定義する．本研究では，インターネットなどの通信遅延を有する環境において，テレコピーロボットによって自分自身があたかも遠隔地で運動しているかのような，あるいは遠隔地に存在する他人があたかも目前で運動しているかのようなシステムを構築するとともに，そこで生じる力と運動の相互作用「力学的ハウリング」の発振の問題と解決理論を明らかにする．さらに，国際間の遠隔制御実験を通じて解決理論の妥当性を検証するとともに，テレコピーロボットを具現化する．当該理論は，近未来において力覚・運動などの身体拡張ロボティクスをインターネットを介して実装させる際に，必ず必要になる理論・技術である．
3年目であるR2(2020)年度は，当初申請通り，コピーロボットのハードウェアを6台構築した．また，画像計測システムを3セット製作した．これにより，3ヶ所でのマスター・テレコピーロボットの構築が可能となり，マルチラテラル制御に関するハードウェアの主な開発は今年度で完了した．
さらに，2ヶ所間のバイラテラル遠隔制御におけるシミュレーションを実施し，提案のアルゴリズムによって，マスター・テレコピー間での力を双方で一致させるように，2台のテレコピーが連動して運動することも確認できた．加えて，提案する制御手法を使用する場合としない場合で，使用する方が安定性を保つことも確認できた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初計画である，テレコピーロボットのハードウェアが完成したこと，シミュレーションにおいて力と位置の整合性が確認できたこと，かつ，提案手法の有効性が確認できたことは，計画通りの進捗である．
しかしながら，コロナ禍により研究活動が思うように進捗せず，当該アルゴリズムが実装できずに2ヶ所の遠隔地間での実験ができなかったことから，上記のように判定した
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，アルゴリズムの実装をコピーロボット6台ともに完了させ，国内の3ヶ所での遠隔地間実験を実施することを目標とする．海外での実験実施はコロナ禍のため極めて困難であることから，本研究の努力目標とするが，実施できない場合は，海外間での通信遅延と同程度の遅延を人工的に設けて代替実験を行う．
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