2020 Fiscal Year Annual Research Report
Control method for interface considering flexible collaboration on embodiment
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20H00616
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
宮下 朋之 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20329080)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山川 宏 早稲田大学, 理工学術院, 名誉教授 (00097263)
菅野 重樹 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00187634)
高信 英明 工学院大学, 工学部, 教授 (40308177)
Parque Victor 早稲田大学, 理工学術院, 准教授(任期付) (50745221)
三浦 智 東京工業大学, 工学院, 講師 (70724566)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | インタフェース / 制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は以下の３つの技術分野に分けて取り組んだ。(A)各軸方向の反力のモデル化、(B)AIを用いた各入力識別、(C)利き手/非利き手の協調制御の構築
「(A) 各軸方向の反力のモデル化」については、これまでの開発したインタフェースは、各軸方向に入力した分だけロボットの速度量を調整するシステムであり、操作者は各軸方向の入力量を知覚しにくいという問題点が存在している。これを解決するためには、操作者がどのように荷重を作用させインタフェースを操作するかを的確に把握することが重要である。このため、回転反力推定の実験と並進反力推定の実験を実施した。さらに、新たなインタフェースに適用可能なモデル開発を実施した。「(B) AIを用いた各入力識別」については、人間が機械を操作する場合において、機械の構造を必ずしも把握していない。このため、制御機構と人間の動作において、方向に関する干渉が発生する。この干渉を解消するために機械学習による解決を考えている。準備段階で実施していたドローンを用いた実験データにより検討を重ね、追加実験を実施した後に、機械学習用のデータを取得した。「(C)利き手/非利き手の協調制御の構築」では、ロボットによる作業のうち、複雑かつ大規模なものを想定している。すなわち、操作に関して、両手、両足などを用いて、ロボット全体を操作するような状況を想定する。まずは、両手として、利き手・非利き手の連動を想定して研究を実施するが、複数のインタフェースを用いた実験環境の構築を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は以下の３つの技術分野に分けて取り組んだ。概ね順調に推移していると考えられる。(A)各軸方向の反力のモデル化、(B)AIを用いた各入力識別、(C)利き手/非利き手の協調制御の構築
「(A) 各軸方向の反力のモデル化」については、回転反力推定の実験と並進反力推定の実験の実施が求められていた。新型コロナウイルス感染症による対応を考慮した実験環境を構築し、実験効率は落ちるものの、概ね実験を完了できた。実験の完了が遅延したが、得られたデータをもとに、新たなインタフェースに適用可能なモデル開発を進めている。「(B) AIを用いた各入力識別」については、2020年度に実施した実験によるデータと準備段階で実施していたドローンを用いた実験データにより検討を重ね、追加実験を実施した後に、機械学習用のデータをおおむね順調に取得した。「(C)利き手/非利き手の協調制御の構築」では、ロボットによる作業のうち、複雑かつ大規模なものを想定し、複数のインタフェースの設置を進め、概ね順調に実施できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験を伴うため、会合形式の研究実施については、感染症の状況を考慮し、分担者の所属機関の規定に沿うように実施する。また、遠隔会議システムなどの利用により、効率的に会合を実施することや、実験場を遠隔会議システムにより接続し、円滑に実施することを考える。また、物品購入については、納期が長くなる傾向があるが、検討の実施順序の調整や購入品の次年度での手配を視野に入れて対応していく。
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