マルチラテラル遠隔制御の研究と力覚共有マウスへの応用

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24360090
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 三好 孝典 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10345952)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 兼重 明宏 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70224615)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: マルチラテラル遠隔制御 / 力覚制御

Outline of Annual Research Achievements

音声や映像をインターネットを介して遠隔地間の多人数で共有し，遠隔会議やソーシャルゲームなどの社会活動を行うことは，近年日常的に行われている．それらの技術はこれまでのコミュニケーションのあり方を一変させたとも言って過言ではない．しかしながら，人間の五感の一つである触覚（力覚）を集団的に共有し，社会的な活動に反映させた事例はこれまで世界的に見られない．これは，インターネットで生じる時間遅延が力学的閉ループを不安定化させるため，適切な力覚制御が困難なためである．本研究はこれらの問題を克服して制御ループを安定化させた上で，世界中で操作者間の力覚を共有し，音声・映像に続く第3の感覚共有によるコミュニケーションを目指すものである．
本年度の研究成果として，１．大規模遠隔制御実験のプラットホームを構築した．サーバ側はリアルタイムリナックスOSをベースとしたサーバとしての使用に適したシステムで，クライアント側は力覚共有マウス30台からなる．多くの人々が参加できるプラットホームの完成により，遠隔地間力覚共有アプリケーションというこれまでにない新ジャンルのコンテンツの評価を幅広い視点から行えると共に，実験範囲の拡大によって我々の提案する制御アルゴリズムの安定性・ロバスト性が明らかにできる．
さらなる研究成果として，２．従来の投票によるデジタル的意思決定と本アナログ的意思決定の比較を行った．多人数による遠隔地間力覚共有デバイスはこれまでに無いメディアであるため，その社会的インパクトは大きいものと推測される．本デバイスによるアナログでリアルタイムな集団的意思決定と，従来の投票によるデジタル的意思決定の違いなど，興味深い実験結果が示唆された．

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Medical Round Robot－Terapio－ (2014)
  • Author(s): K. Terashima, S. Takenoshita, J. Miura, R. Tasaki, M. Kitazaki, R. Saegusa, T. Miyoshi, N. Uchiyama, S. Sano, J. Satake, R. Ohmura, T. Fukushima, K. Kakihara, H. Kawamura and M. Takahashi
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatronics Volume: 26(1) Pages: 112-114
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] マルチラテラル遠隔制御理論に基づくハプティックネットワークゲームの作成と通信遅延がQoEに及ぼす影響の調査 (2014)
  • Author(s): 三好孝典，前田慶博，森田陽介，石橋豊，寺嶋一彦
  • Journal Title: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 Volume: 19(4) Pages: 559-569
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] The Recipe to Realize One Billion People's Tug of War (2014)
  • Author(s): Takanori Miyoshi
  • Organizer: The 13th Annual Workshop on Network and Systems Support for Games (NetGames 2014)
  • Place of Presentation: Nagoya
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
  • Invited
• [Presentation] Experiment of Virtual Tug-of-war via Internet with Multilateral Telecontrol (2014)
  • Author(s): Takanori Miyoshi, Takashi Imamura, Shinya Oyama, Yuzuru Ohba, Tomoyasu Ichimura, Yoshihito Sawaguchi, Hideo Kitagawa, Yusuke Aoki, Akihiro Kaneshige, Satoshi Ueki, Yasunori Kawai, Toru Saitoh, Yuichi Takaku, Yasushi Kami, Masakatsu Kawata, Akihiko Uchibori, Kazuhiko Terashima
  • Organizer: The 13th Annual Workshop on Network and Systems Support for Games (NetGames 2014)
  • Place of Presentation: Nagoya
  • Year and Date: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [Presentation] Development of Handshake Gadget and Exhibition in Niconico Chokaigi (2014)
  • Author(s): Takanori Miyoshi, Yuki Ueno, Kouki Kawase, Yusaku Matsuda, Yuya Ogawa, Kento Takemori, Kazuhiko Terashima
  • Organizer: Asia Haptics 2014
  • Place of Presentation: Tsukuba
  • Year and Date: 2014-11-18 – 2014-11-20
• [Presentation] Estimation Method of Operating Force using an Extended Kalman Filter Based on Ground Reaction Force and Human Behavior (2014)
  • Author(s): Taishi Noro, Yusuke Katsuda, Takanori Miyoshi and Kazuhiko Terashima
  • Organizer: 25th 2014 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science(MHS2014)
  • Place of Presentation: Nagoya
  • Year and Date: 2014-11-09 – 2014-11-12
• [Presentation] Modeling and Taylormade Training Method Using Neural Network for Specific Muscle of the Upper Limb (2014)
  • Author(s): Kazuhiko Terashima, Takanori Miyoshi, Kenta Itokazu, Yuki Ueno, Daisuke Watanabe
  • Organizer: 14th International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS2014)
  • Place of Presentation: Seoul, KOREA
  • Year and Date: 2014-10-22 – 2014-10-25
• [Presentation] A robot-mediated Information guide system (2014)
  • Author(s): Saegusa, R., Mamiya, S., Koiwa, Y., Itokazu, K., Igari, S., Shigematsu, K., Yamashita, T., Sano, S., Fukumura, N., Uchiyama, N., Miyoshi, T., Terashima, K., Miura, J.
  • Organizer: The 2014 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC2014)
  • Place of Presentation: San Diego, USA
  • Year and Date: 2014-10-05 – 2014-10-08
• [Presentation] An Experiments on Improving Tracking Performance in Multilateral Teleoperation Using Wave Filter (2014)
  • Author(s): Yasunori Kawai, Tokio Yoshino, Takanori Miyoshi
  • Organizer: SICE Annual Conference 2014
  • Place of Presentation: Sapporo
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Remarks] 高専－技科大間における遠隔制御の研究ネットワーク構築と試験運用・実験
  • URL: http://www.syscon.me.tut.ac.jp/nct_partnership/index.htm