2013 Fiscal Year Research-status Report
力覚提示ジョイスティックによる操作型注湯ロボットの操作支援・訓練システムの開発
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25420181
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
野田 善之 山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (60426492)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋月 拓磨 山梨英和大学, 人間文化学部, 助教 (40632922)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 注湯ロボット / 操作支援システム / 力覚提示ジョイスティック / 動的操作制限 |
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| Research Abstract |
平成２５年度は本研究課題である力覚提示ジョイスティックによる操作型注湯ロボットの操作支援・訓練システムの開発のベースとなる力覚提示ジョイスティックと操作型注湯ロボットの製作を行った。力覚提示ジョイスティックの製作は完了したが、操作型注湯ロボットはサーボモータの納入が大幅に遅れ、製作完了までには至っていない。モータ取付以外の製作は完了している。
そこで、製作した力覚提示ジョイスティックの操作性評価および反力提示による動的操作制限機能の評価を実施した。制御システムとして、ＰＤ制御による仮想復原力と粘性抵抗力を生成し、ＰＤゲインを増大させることで仮想復原力と粘性抵抗力を増大させ、操作制限を実現した。反力提示のためのＰＤゲインの変化方法については、ローゲインとハイゲインを設定し、遷移区間を自在に設定できるように関数化した。遷移区間が狭すぎると提示反力が振動的になり、遷移区間が広すぎると操作者が反力に拮抗した力を出力し、ジョイスティックが原点に戻らず、操作制限できないことが明らかとなった。適切な遷移区間を設けることで、スムーズに反力提示がなされ、かつ操作が制限される。この知見は、操作型注湯ロボットの操作支援システムを開発する上で非常に有用な情報である。また、注湯シミュレータを構築し、平成２５年度実施を予定していた流出液体の湯口外れを防止する取鍋前後操作制限制御システムの開発を行った。
操作型注湯ロボットの製作が完了しておらず、研究計画の予定より若干遅れているが、注湯シミュレータによる操作支援システムの開発が進んでいるため、注湯ロボットの製作が終了し次第、操作支援システムを実装し、計画の遅れを取り戻すことが可能である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
操作型注湯ロボットの製作において、モータの納入が大幅に遅れ、注湯ロボットの製作が完了していない。しかし、モータ取付以外のロボット製作は終了しており、また、操作支援システムの開発は注湯シミュレータを構築し、シミュレータ上で行っているため、平成２６年度中には計画通りに進めることができると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
操作型注湯ロボットの製作が完成し次第、シミュレータ上で開発している操作支援システムを注湯ロボットへ実装し、検証実験を行う。そして、今年度の予定である湯口からの溢流を防止する取鍋傾動操作制限制御システムの開発を実施する。また、平成２７年度に実施予定の仮想注湯プラントによる操作訓練システムは、平成２５年度に注湯シミュレータを開発しているため、研究計画の前倒しでの開発が可能である。
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