複合知覚情報伝達のための双方向性実時間システムの構築
Project/Area Number |
09J55552
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Control engineering
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Research Institution | Keio University |
Principal Investigator |
矢代 大祐 慶應義塾大学, 理工学部, 特別研究員(PD)
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Project Period (FY) |
2009 – 2010
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2010)
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Budget Amount *help |
¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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Keywords | 複合知覚通信 / ハプティクス / 通信制約 / DMFP / 触覚通信 / 動的量子化器 / ネットワーク / 加速度制御 |
Research Abstract |
本研究は、ネットワークを介し触覚・視覚・聴覚を通信するシステム(複合知覚通信システム)の確立を目的としている。本システムは、低侵襲性内視鏡下外科手術の支援技術として有用であるばかりでなく、次世代コミュニケーション技術として発展していくことが予想される。しかしながら、システムの性能を著しく劣化させるマスタ・スレーブ間の通信制約(通信遅延・送信周期・通信帯域)の補償法が確立されていない。そこで本年度は下記の3つの課題に取り組んだ。 1.遅延補償のためのDelay-Model-Free Predictor (DMFP)を提案した。DMFPは設計に遅延モデルを必要とせず、かつ制御対象のモデル化誤差によって生じる定常偏差が0という従来手法にない利点を有する。DMFPを触覚通信システムに適用することで知覚可能な力覚帯域を向上させることに成功した。 2.通信帯域制限が厳しいネットワーク条件下では触覚データの圧縮が必要になる。そこで、圧縮による制御性能の劣化を低減化する動的量子化器を設計した。本手法を用いることで、位置・速度・加速度次元の情報を1byteに圧縮して伝送した場合にも高精度な加速度制御が可能になることを実験的に示した。加速度制御は触覚通信の要素技術であるため、触覚通信システムの性能向上が期待される。 3.複合知覚通信では、視覚データがルータやアクセスポイントなどの集線装置に大きな負荷を与える結果、集線装置内で大遅延やパケットロスが発生し、システムが不安定化することがある。そこで本研究では、マスタ・スレーブ間で双方向に伝送される触覚データを用いてネットワーク上のトラフィック状況を推定し、視覚データの伝送レートを調整する端末間フロー制御器を提案した。
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Report
(1 results)
Research Products
(11 results)
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[Presentation] Development of 16-DOF Haptic Telesurgical Forceps Robot2010
Author(s)
Wataru Motooka, Takahiro Nozaki, Takahiro Mizoguchi, Keisuke Sugawara, Fumiya Mitome, Keishi Okuda Midori Miyagaki, Daisuke Yashiro, Takahiro Yakoh, Kouhei Ohnishi, Yasuhide Morikawa, Naoki Shimojima
Organizer
36th IEEE Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
Place of Presentation
Phoenix, USA
Year and Date
2010-11-10
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