全身の触覚情報を触原色に基づき提示することを特徴とする人型ロボットの遠隔臨場制御

• Project/Area Number: 06J01477
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Perception information processing/Intelligent robotics
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 多田隈 理一郎 (駄本 理一郎) National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, 知能システム研究部門, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2008: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ヒューマノイド / 人型ロボット / 遠隔臨場制御 / 触覚提示 / 触原色

Research Abstract

本年度は、産業技術総合研究所においてロボット制御用の触覚ディスプレイの改良を進め、それを装着した状態でロボットを操作できるマスタシステムの実験を、多くの被験者について行った。
具体的な実験としては、コンピュータ上のVR空間に人型ロボットの3次元CGによるシミュレータを構築し、ロボットの皮膚にバーチャルな触覚センサを配置して、その出力を触覚ディスプレイにより操作者の腕にフィードバックする遠隔臨場制御システムを用いて、2005年にMarc Ernst博士がNature誌で発表した、「人間の中枢神経系による視覚と触覚の情報処理が、ベイズ統計における最尤法に従う」ことを、有毛部皮膚を含めた腕全体でも成り立ち得ることを示すデータを得た。また、この実験をもとに、人間の有毛部皮膚における触覚の解像度を明らかにし、その解像度に基づくロボット体表面のセンサの最適な密度と、そのセンサの感じ取った力を人間の皮膚に再現するために必要な触覚ディスプレイの刺激子の解像度の最適値を求めた。
ただ、当該研究員は2008年11月から東京大学の特任講師として異動し、またマスタシステムの構築や、それを用いたVR空間でのマスタ・スレーブシステムによる人間の視触覚情報処理体系の解析に時間を費やしたために、ロボットに対するセンサの配置やロボットの制御自体はVR空間における物理シミュレーションに留まり、実環境におけるロボット用の新型触覚センサの開発を行うまでには至らなかった。そのため、現在東京大学で作製している数々の生物型ロボットに触覚を付与し、その触覚をロボット操作者の体表面にフィードバックして提示する研究を継続することで、本研究でやり残したことを随時完了させてゆく予定である。

Research Products

• [Journal Article] ウェアラブル触覚ディスプレイを用いた有毛部皮膚の触覚に関する研究 (2008)
  • Author(s): 多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 横井一仁
  • Journal Title: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 Vol. 13, No. 4(採録決定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Tetrahedral Mobile Robot with Spherical Omnidirectional Wheel (2008)
  • Author(s): Tadakuma, K., Tadakuma, R., Berengeres, J.
  • Journal Title: Journal of Robotics and Mechatronics Vol.20, No.1 Pages: 125-134
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 球状全方向車輪"Omni-Ball" (2008)
  • Author(s): 多田隈 建二郎, 多田隈 理一郎, 広瀬茂男
  • Journal Title: 日本ロボット学会誌 Vol.26 No.6
  • Peer Reviewed
• [Presentation] A Whole-Arm Tactile Display System (採録決定) (2009)
  • Author(s): R. Tadakuma, R. D. Howe
  • Organizer: World Haptics 2009
  • Place of Presentation: Salt Lake City, UT, USA
• [Presentation] テレイグジスタンスにおける有毛部皮膚への触力覚提示の有効性の検証 (2008)
  • Author(s): 多田隈理一郎, 多田隈建二郎, 横井一仁
  • Organizer: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市,神戸大学
  • Year and Date: 2008-09-11
• [Presentation] Analysis of Visual and Haptic Information Flow in Human Central Nervous System with Wearable Haptic Display for Telexistence (2008)
  • Author(s): R. Tadakuma, K. Tadakuma, K. Yokoi
  • Organizer: ASIAGRAPH 2008 in Tokyo
  • Place of Presentation: 東京お台場,日本科学未来館
• [Presentation] Towards Safe Human-Ro'bot Interaction: Joint Impedance Control of a New Teleoperated Robot Arm (2007)
  • Author(s): Tsetserukou, D., Tadakuma, R., Kajimoto, H., Kawakami, N., Tachi, S.
  • Organizer: The 16th IEEE International Symposium on Robot and Human interactive Communication, 2007. RO-MAN 2007.
  • Place of Presentation: Jeju island, Korea
• [Presentation] Intelligent Variable Joint Impedance Control and Development of a New Whole-Sensitive Anthropomorhic Robot Arm (2007)
  • Author(s): Tsetserukou, D., Tadakuma, R., Kajimoto, H., Kawakami, N., Tachi, S.
  • Organizer: 2007 IEEE International Symposium on Computational Intelligence in Robotics and Automation
  • Place of Presentation: Jacksonville, Florida, USA
• [Remarks]
  • URL: http://biorobotics.harvard.edu/
• [Remarks]
  • URL: http://biorobotics.harvard.edu/