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作業移動型ロボットの統合ヒューマンインタフェースに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 10450098
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関大阪大学

研究代表者

新井 健生  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (90301275)

研究分担者 前 泰志  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助手 (50304027)
井上 健司  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (40203228)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
12,300千円 (直接経費: 12,300千円)
2000年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1999年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
1998年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード作業移動 / モバイルマニピュレーション / ヒューマンインタフェース / ヒューマノイド / テレオペレーション / 仮操作環境 / 腕脚総合型ロボット / 腕脚統合型ロボット / モーバイルマニピュレーション / 作業移動型ロボット / 遠隔制御 / マスタスレイブ制御 / 歩行ロボット
研究概要

作業移動型ロボットを単に移動機構とアームを結合したシステムではなく,極めて多くの自由度を有する超多自由度系としてとらえ,その操作性や作業性を考慮したハードウェアの構成法を示すと共に,これを実作業へ適用するための効果的なヒューマンインタフェースの構築を行った.主な成果は次の通りである.(1)屋外作業に適用可能な脚と腕を統合した6肢リムメカニズムを提案し,安定性を重視する全方向歩容を実現した.(2)脚移動型ロボットのデッドレコニング手法を提案し,リムメカニズムの歩容に関する誤差評価法を確立した.(3)リンク・障害物間の接近速度とエンドエフェクタ速度の関係を表わす干渉ヤコビ行列を考案し,これを用いたロボットの実時間障害物回避法を提案した.(4)移動機能によりアーム機能を補完・増強させる統合動作「作業移動」の概念を明らかにし,ヒューマノイドに作業移動を適用する場合の,脚の動作制御における着眼点および技術課題について明らかにした.(5)ロボットの作業環境を呈示する手法を提案し,仮想環境における作業実験により評価を行ない,視点の中心を常に注目点に定めるCenter Viewの操作性が良いことを示した.(6)仮想操作環境の概念を提案し,入力機器として押しボタンスイッチのインピーダンス特性をモデル化し,アームによる呈示装置と視覚を組み合わせた環境を構築して動作実験と被験者による評価により実現性を明らかにした.(7)作業移動型ロボットをレスキューロボットの人体探査作業に適用し,実験により実現性を明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] 兼子一: "干渉ヤコビ行列を用いたロボットアームの実時間障害物回避"日本ロボット学会誌. 18. 555-560 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 吉田晴行: "人間型ロボットの作業移動:作業移動に要求される脚機能の分析"日本ロボット学会誌. 19(掲載予定). (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasushi MAE: "Application of Locomotive Robot to Rescue Taske"Proceedings of the 2000 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS2000). 2083-2088 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yuuya TAKAHASHI: "Development of Multi-Limb Robot with Omnidirectional Manipulability and Mobility"Proceedings of the 2000 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS2000). 2012-2017 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji INOUE: "Mobile Manipulation of Humanoids : Real-Time Control Based on Manipulability and Stability"Proceedings of ICRA2000, IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2217-2222 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji INOUE: "Presentation of Push Button Switches with Manipulators for Virtual Operation Environment"Proceedings of the 2000 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS2000). 1137-1142 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Adachi, N.Koyachi, T.Arai, K.Homma, Y.Shinohara, K.Nishimura: "Semi-Autonomous Walking Based on Leg Transition at the Border of the Leg Work Space"Journal of the Robotics Society of Japan. Vol.16 No.3. 329-336 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Masuda, M.Fujiwara, T.Arai: "Kinematics Analysis of parallel Mechanism having Vertically Fixed Linear Actuator"Tans.Jpn.Soc.Mech.Eng., C. Vol.65, No.638. 194-201 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yuasa, T.Arai, Y.Mae, K.Inoue, K.Miyawaki, N.Koyachi: "Hybrid Drive Parallel Arm for Heavy Material Handling"Journal of the Robotics Society of Japan. Vol.18, No.1. 102-109 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kaneko, T.Arai, K.Inoue, Y.Mae: "Real-time Obstacle Avoidance with Collision Jacobian for Robot Arm"Journal of the Robotics Society of Japan. Vol.18 No.4. 555-560 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Inoue, A.Okuda, T.Arai and Y.Mae: "Distributed Control of Hyper-redundant Manipulator with Expansion and Contraction Motion (Position Control and Application to Planar Manipulator)"Journal of the Robotics Society of Japan. Vol.19, No.2. 197-206 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yoshida, K.Inoue, T.Arai, Y.Mae: "Mobile Manipulation of Humanoid Robots - Analysis of the Required Function of Legs in Mobile Manipulation"Journal of the Robotics Society of Japan. Vol.19, No.6. (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 兼子一: "干渉ヤコビ行列を用いたロボットアームの実時間障害物回避"日本ロボット学会誌. 18・4. 555-560 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田晴行: "人間型ロボットの作業移動:作業移動に要求される脚機能の分析"日本ロボット学会誌. 19・6(掲載予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yasushi MAE: "Application of Locomotive Robot to Rescue Tasks"Proceedings of the 2000 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2000). 2083-2088 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yuuya TAKAHASHI: "Development of Multi-Limb Robot with Omnidirectional Manipulability and Mobility"Proceedings of the 2000 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2000). 2012-2017 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji INOUE: "Mobile Manipulation of Humanoids : Real-Time Control Based on Manipulability and Stability"Proceedings of ICRA2000, IEEE International Conference on Rebotics and Automation. 2217-2222 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji INOUE: "Presentation of Push Button Switches with Manipulators for Virtual Operation Environment"Proceedings of the 2000 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2000). 1137-1142 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Arai: "Mechanism and Control of a Leg-Wheel Hybrid Mobile Robot"Proc. IEEE/RSJ International Conference on Intelligence Robots and Systems. Oct.. 1792-1797 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Arai: "Kinematics Analysis of the Paralle Mechanism Having Vertically Fixed Linear Actuator"Proc. 30th International Symposium on Robotics. Oct.. 639-644 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 新井健生: "垂直直動パラレルメカニズムの運動学解析と試作"日本機械学会論文誌(C編). 65・638. 4076-4083 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 新井健生: "重量物ハンドリング用ハイブリッド駆動パラレルアーム"日本ロボット学会誌. 18・1. 102-109 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 井上健司: "腕で作業をしながら移動する人間型ロボットの実時間制御"日本ロボット学会誌. 18・1. 75-86 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji INOUE: "Distributed Control of Hyper-redundant Manipulators with Expansion and Contraction Motion (Position Control)"Pre-print on TITech COE/Super Mechano-Systems Symposium 2000. 296-305 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 安達弘典,小谷内範穂,新井健生他: "可動限界致達時の脚踏み換えルールに基づく4脚ロボットの操縦型歩行制御" 日本ロボット学会誌. 16巻3号. 329-336 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 谷川民生,新井健生: "二本指マイクロハンド用操作デバイスの開発とその制御" 日本ロボット学会誌. 16巻4号. 533-539 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 小関義彦,新井健生他: "レーザ追尾式座標測定システムを用いたパラレルメカニズムの精度評価" 計測自動制御学会論文集. 34巻7号. 726-733 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Keiko Homma,Satoshi Hashino,Tatue Arai: "An Opper Limb Motion Assist System:Experiments with arm models" Proc,IEEE/RSJ Intl.Confoderence on Inteligent Robots and Systems. 758-763 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 新井健生,吉田篤史他: "作業移動型ロボットの復旧作業への適用" JSMEロボメカ・シンポジア論文集. 98-70. 13-16 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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