2008 Fiscal Year Annual Research Report
視触覚フィードバック制御による医療用ロボットの高性能化に関する研究
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20760283
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
河合 宏之 Kanazawa Institute of Technology, 工学部, 講師 (70410298)
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| Keywords | 制御工学 / 知能ロボティクス / 視覚情報 / 触覚情報 / 機械力学・制御 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は, 腹腔鏡把持ロボットと同じ構造の並行リンク機構を有するロボットを, 視覚情報と触覚情報を用いることで高性能化・ロバスト化することにある. そこで, 腹腔鏡把持ロボットを視覚フィードバックシステムと捉え, 数学的にモデリングした. 腹腔鏡が術者の視野を自動的に確保するために鉗子の先端を観測対象とし, カメラの透視変換と腹腔鏡把持ロボットのリンク座標間の変換を考え合わせることで, カメラから得られる二次元の視覚情報から三次元空間中での物体の動きを推定した. この推定された物体の動きと腹腔鏡把持ロボットの手先(カメラ)の動きの関係を三次元空間での位置と姿勢で表現することにより, 視覚フィードバックシステムを非線形の微分方程式でモデリングした.
カメラを用いた画像計測においては, さまざまなパラメータの誤差や離散化の影響などによりモデルに不確かさが存在する.したがって, 不確かさが存在する場合でも術者の視野を確保し, 腹腔鏡把持ロボットに対して望ましい追従特性を達成するロバストな制御則の設計問題を考えた.
そして, 実システムによる実験データと理論値を比較するための準備として, 計算用のソフトウェアであるMatlabとSimulinkを用いたシミュレータ環境の構築と, リアルタイム制御装置を用いた実験環境の整備身おこなった.
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Research Products
(4 results)
