| 研究課題/領域番号 |
05555073
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
光石 衛 東京大学, 工学部, 助教授 (90183110)
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| 研究分担者 |
佐藤 知正 東京大学, 先端科学技術センター, 教授 (50235371)
畑村 洋太郎 東京大学, 工学部, 教授 (40010863)
渡辺 博義 国立福山病院, 整形外科, 医師
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
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| 配分額 *注記 |
9,000千円 (直接経費: 9,000千円)
1994年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1993年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
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| キーワード | マイクロ・サージェリ / 微細作業 / テレ・オペレーション / 操作環境伝送 / 工具先端不動型スレーブ・マニピュレータ / 注視点不動型視覚システム / モーメント不帰還型マスタ・マニピュレータ / 多軸力情報-立体的聴覚情報変換 / 注視点,不動型視覚システム / マイクロ・ハンドリング・システム / テレ・オペレーシォン / 臨場感伝送 / 不動中心点型マニピュレータ |
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| 研究概要 |
本研究では、本年度は、操作環境伝送機能を有するテレ・マイクロ・サージェリ・システムを実現した。それらは、(i)工具先端不動型スレーブ・マニピュレータ、(ii)注視点不動型視覚情報獲得装置、(iii)回転の自由度には力を帰還しないことを特徴とするマスタ・マニピュレータから成る。
「工具先端不動型スレーブ・マニピュレータ」は、操作者が思いのままにピンセットや針を操ってマイクロ・サージェリを行なうため、広い動作範囲を得る粗動機構と高精度の位置決めを行なう微動機構の両並進機構、および、各回転自由度が工具先端の一点で交わる回転自由度とから成る。対象物近辺には多数の工具や視覚情報獲得システムが集中するので先端部分を大きくすることができない。そこで、アクチュエータをできるだけ外側に配置し、平行リンク機構を用いて外側に存在するアクチュエータからの出力を伝達するようにする。
次に、「注視点不動型視覚情報獲得装置」は、作業場所を移動するための並進微動機構、任意の確度から観察するための顕微鏡視野内に回転中心を持つ回転機構、拡大倍率を可変とするズ-ム機構等から成る。回転の自由度はリンク機構によりこれを実現する。
さらに、マスタ・マニピュレータには次の機能が求められる:(i)回転、および、並進の自由度を分離する機能、(ii)微小世界での力を操作者に強調して提示する機能、(iii)針を掴むときのピンセットのホールド機能、(iv)操作をしない時にその状態を保持する機能、(v)自由度を拘束する機能。また、スレーブ・マニピュレータの工具先端が回転の自由度に対して不動であるので、そこではモーメントが発生しない。そこで、マスタ・マニピュレータにはモーメントをフィードバックしないこととする。これらの特徴を有する3軸直交機構と3つのリングとが組合わさったマスタ・マニピュレータを製作した。
これらの機器を有機的結合し、直径4mm程度の柔軟物体を縫うことに成功した。
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