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2012 Fiscal Year Annual Research Report

三次元環境計測に基づく不整地移動マニピュレータの力覚応答型遠隔操作手法の構築

Research Project

Project/Area Number 24360092
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

永谷 圭司  東北大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80314649)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 智章  千葉工業大学, 未来ロボット技術研究センター, 上席研究員 (20458631)
吉田 和哉  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00191578)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords知能ロボティックス / 減災
Research Abstract

不整地移動ロボットに多自由度アームを搭載した不整地移動マニピュレータは,福島原発でのPackBotの活躍を見ても分かる通り,災害現場において非常に有用である.しかしながら,これを遠隔操作するためのオペレータの訓練には,多大な時間がかかる.その原因には,ロボットや環境の状態把握が困難,不整地上におけるロボットが不安定,操作すべき自由度が多すぎる,といったことが挙げられる.そこで,本研究では,不整地移動マニピュレータを容易に遠隔操作する手法の実現を研究目的に設定した.具体的には,オペレータに対する(1)三次元環境情報の提示,(2)力覚応答による接触予測の提示,(3)操作安定性情報の提示,の三つについて研究開発を行い,研究目的の実現を目指すこととした.
平成24年度には,三次元環境計測とオペレータへの提示,力覚応答による接触予測の提示ならびに,ロボットの安定性の把握の研究開発について,個別に並行して行った.その結果,三次元環境計測とオペレータへの提示については,三次元環境計測装置の搭載,接触予測機能の実装が進み,環境情報をオペレータに提示する枠組みがほぼ完成した.一方,力覚応答による接触予測の提示については,現状で,技術的な課題が解決されていない.そのため,平成25年度には,この点を重点的に進める必要がある.また,ロボットの安定性の把握については,平成24年度の研究により,基本部分の研究は完了しているが,ロボットへの実装が完了していない.この安定性の把握については,本システムにおける最優先課題ではないため,この課題については,平成26年度に進めることとする.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究実績の概要にも記述した通り,三次元環境計測とオペレータへの提示については,三次元環境計測装置の搭載,接触予測機能の実装が完了した.一方,力覚応答による接触予測の提示については,現状で,技術的な課題が解決されていない.後者を平成25年度前半に解決し,システム統合を図ることで,平成25年度中に,オペレーション試験が実施可能である.以上より,本研究は,当初計画通り,順調に進展していると評価した.

Strategy for Future Research Activity

平成25年度中には,前半に,力覚応答による接触予測の提示を完了し,システムインテグレーションを図る.動作確認の後,複数人の被験者によるオペレーション試験を実施する.なお,この試験は,屋内試験だけでなく,フィールドにおいても実施するものとする.この試験結果を開発にフィードバックし,不整地移動マニピュレータを容易に遠隔操作する手法の改良を進める.

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成24年度には,力覚応答による接触予測の提示に関し,技術的な問題のため,平成24年度に課題が完了せず,311,328円の次年度の研究費が生じた.そこで平成25年には,力覚応答による接触予測の提示に必要な経費,システムインテグレーションにかかる経費,オペレーション試験にかかる物品費について,平成25年請求額と合わせて使用する予定である.

  • Research Products

    (4 results)

All 2012 Other

All Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] 地上走行ロボットと飛行ロボットの協調による被災ビルの探査実験2012

    • Author(s)
      吉田和哉,永谷圭司,岡田佳都,桐林星河,大竹一樹,大野和則,竹内栄二朗,田所諭, N. Michael, S. Shen, K. Mohta, V. Kumar
    • Organizer
      第30回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道札幌
    • Year and Date
      2012-09-18
  • [Presentation] Improvements to the rescue robot Quince Toward future indoor surveillance missions in the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant2012

    • Author(s)
      Tomoaki Yoshida, Keiji Nagatani, Satoshi Tadokoro, Takeshi Nishimura, and Eiji Koyanagi
    • Organizer
      The 8th International Conference on Field and Service Robotics
    • Place of Presentation
      宮城県 松島
    • Year and Date
      2012-07-16
  • [Presentation] Three-dimensional Thermography Mapping for Mobile Rescue Robots2012

    • Author(s)
      Keiji NAGATANI, Kazuki OTAKE, and Kazuya Yoshida
    • Organizer
      The 8th International Conference on Field and Service Robotics
    • Place of Presentation
      宮城県 松島
    • Year and Date
      2012-07-16
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.astro.mech.tohoku.ac.jp/~keiji/Research/research_Rescue.html

URL: 

Published: 2014-07-16  

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