2023 Fiscal Year Annual Research Report
Embodied Interface for Enhanced Teleoperation of Intelligent Robots
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22K14222
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
朱 曜南 名古屋大学, 工学研究科, 特任助教 (80924068)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 遠隔操作 / 協調制御 / 触覚フィードバック / 知能ロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、直感的な遠隔操作を可能にする身体性を伴う操作インターフェイスを開発し、遠隔操作において、操作者の負担を軽減し作業効率を向上させるための協調制御手法を構築した。初年度では、身体性を伴う操作インターフェイスの開発に取り組み、触覚センサを用いて把持力の推定を行なった。商用の触覚デバイスをリーダとし、ビジョンベース触覚センサを取り付けたパラレルグリッパをフォロワとして遠隔操作系を構築した。実験の結果、ビジョンベース触覚センサを用いた力フィードバックの実現が確認され、力フィードバックにより直感性が向上し操作性が改善された。最終年度では、遠隔操作において把持動作を支援する協調制御システムの改善を行った。双腕ロボットの頭部に取り付けられたRGBDカメラから取得した点群データをテンプレートマッチングで補完することにより、各方向から対象物の把持位置を検出した。その結果、多方向の把持候補をロボットアームの可操作性によって評価することが可能となり、その中から可操作性の一番高い姿勢を選出し操作の支援に用いた。更に、対象物とロボット手先間の距離に応じて、操作者とロボットの制御入力の重みを調整し、手先軌道を融合することで操作支援を実現した。提案した協調制御手法は、操作者の意図を反映し、同時にロボットアームの動作拘束条件を考慮しているため、スムーズな遠隔操作支援を行うことが可能である。検証実験の結果、遠隔操作時の操作性の改善により、作業者の負担が軽減され、作業時間が短縮された。また、本研究課題で得られた成果を国際ジャーナル及び国際会議にて発表した。
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