2020 Fiscal Year Research-status Report
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19K04263
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
伊藤 彰人 同志社大学, 理工学部, 教授 (60516946)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻内 伸好 同志社大学, 理工学部, 教授 (60257798)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 運動計測 / 慣性センサ / モーションコントロール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
産業ロボットにおいても，ISOの安全基準の改正により，基準を満たせば安全柵のない状況で人の作業を補助し，人と同じ空間で動作するロボットが実現可能になっている．今後の産業用ロボットの発展を考えた場合，ロボットが常に変化する周りの環境や人の動作から，人の動きの意図を読み取り，自身の動作を決定し，人と協調作業を行う必要がある．そこで，本研究では，慣性センサを用いた手指運動計測システムを開発し，人の手指の動きから人の意図を抽出することにより人とロボットの協調作業を実現することを目的としている．
本年度は，昨年度開発した手指運動計測システムと上腕の運動計測システムを組み合わせ，人の一連の作業動作を計測し，その対象動作を特異値分解を用いた分析方法により，複数のモードに分解することを試みた．その結果，対象動作において，特徴的な動きのモード，そして，そのモードの発揮タイミング等を検出可能であることが示された．今後，本結果を基に対象動作の作業モデルの作成を実施する必要がある．また，人の作業動作を計測する際，上体，上腕の運動を正確に計測する必要がある．従って，慣性センサを用いた上体の運動計測アルゴリズムの構築を行い，その計測結果を基にロボットを制御することを試みた．安全性を考慮し，現時点ではロボットと人の協調作業ではなく，人の動作を指令値とするマスタースレーブ型でロボットを動作させた．その結果，ほぼリアルタイムでのロボットを動作させることが可能となった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は，人の作業動作より，作業モデルを作成し，その作業モデルと現在の人の動作の比較により，作業の進捗状況を把握することであった．現状としては，開発した手指運動計測システムと上腕の運動計測システムを組み合わせ，人の一連の作業動作を計測し，分析することにより，複数のモードに分解でき，そのモードの発揮タイミング等を検出可能であることが分かっている．そして，対象とする作業のモデルを現在作成中である．
上腕の慣性センサを用いた運動計測に関して，リアルタイムでの計測が可能となり，その計測結果を用いてロボットを動作されることが可能となっている．しかし，手指運動計測システムに関しては，取り付ける慣性センサ数が多いこともあり，リアルタイムでの計測ができておらず，ソフトウェアの改良に取り組んでいる．
従って，作業モデルの作成，ソフトウェアの改良を継続して実施する必要があり，研究計画に若干の遅れが生じている．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究目的に沿って，作業モデルを作成し，作業の進捗状況を把握することで，人の次の動きを予測することにより人とロボットの協調作業の実現を進める．
現在までに，人とロボットの衝突回避，柔軟物体を操作する作業を想定した柔軟物体のモデル化を並行して実施してきている．これらの成果を統合させ，人とロボットの協調作業の実現に取り組む．
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| Causes of Carryover |
本年度参加予定であった学会がオンライン開催となったため旅費の支出が無くなった．次年度の学会参加費，消耗品に支出予定である．
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