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通信時間の遅れと変動を併う環境下での遠隔操作法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12450103
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
研究機関京都大学

研究代表者

横小路 泰義  京都大学, 工学研究科, 助教授 (30202394)

研究分担者 山本 穣  京都大学, 工学研究科, 助手 (50026100)
吉川 恒夫  京都大学, 工学研究科, 教授 (60026177)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2002年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2001年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
2000年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワードテレオペレーション / マスタ・スレーブマニピュレータ / 通信時間遅れ / バイラテラル制御 / 多指ハンド / ベンチマークテスト / 多数ハンド
研究概要

本研究では,通信時間の送れと変動を伴う環境下での遠隔操作法の確立を目指して,種々の視点からの基礎的な研究を行った.まず器用な作業が可能な多指型マスタ・スレーブハンドの設計・試作を行い,テレオペレーションのベンチマークテストとして玩具ブロックの組立作業を用いることを提案した.
さらに動的可操作度を多指ハンド系に適用できるように拡張した動的多指可操作度を提案し,これをもとに多指型のマスタ・スレーブハンドの設計指針を提案した.次に,時間遅れの変動下でも安定なバイラテラル制御法を提案した.実際にインターネットを模した通信環境下での実験を行い,有効性を確認した.続いてETS-VII(技術試験衛星VII型)搭載のロボットアームを用いた遠隔制御実験を行なう機会を得,往復6秒〜7秒といった大きな時間遅れの通信環境下でのバイラテラル制御による種々の作業に成功した.従来6秒といった長い時間遅れでは,直接バイラテラル制御は不可能とされていたが,作業によっては視覚的な情報も一切無しにスレーブ側からのフィードバックのみで実行可能なことが示された.
最後に,3次元空間作業用マスタ・スレーブ遠隔操縦システムを開発し,さらに動作範囲に制限のあるマスタアームによる遠隔操縦法を提案した.試作した3次元空間作業用マスタ・スレーブ遠隔操縦システムを用いて,提案する遠隔操縦法の操作性を実験的に評価した.また既に開発した3次元空間作業用マスタ・スレーブ遠隔操縦システムに付加できるような3次元操作用マスタ・スレーブハンドの設計も行った.
以上のように,本研究では通信時間の遅れと変動を伴う環境下での遠隔操作法の確立のために様々な角度からの研究を行った.これらの成果は,将来実際にインターネット等を介して器用な作業を遂行できる遠隔操作システムを構築する際の重要な基礎となるであろう.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (55件)

  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "Bilateral Teleoperation : Towards Fine Manipulation with Large Time Delay"Experimental Robotics VII (D.Rus and S.Singh Eds.), Springer-Verlag, LNCIS 271. 11-20 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 今井田 卓: "大きな通信時間遅れの下での直接バイラテラル制御による技術試験衛星VII型搭載ロボットアームの地上遠隔操作実験"日本ロボット学会誌. 21巻4号. 309-320 (2003)

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  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "'Toy Problem' as the Benchmark Test for Teleoperation Systems"Advanced Robotics. Vol.17,No3. 253-273 (2003)

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  • [文献書誌] 今井田 卓: "大きな通信時間遅れの下での地上からのバイラテラル遠隔操作の操作性評価"ETS-VII「おりひめ」「ひこぼし」実験成果報告会前刷集. 185-194 (2000)

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  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "Bilateral Control with Energy Balance Monitoring Under Time-Varying Communication Delay"Proc.of the 2000 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2684-2689 (2000)

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  • [文献書誌] 横小路 泰義: "時間遅れの変動下でも安定性が保証されるバイラテラル制御法"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00講演論文集. 2P1-35-2P1-50 (2000)

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  • [文献書誌] 横小路 泰義: "テレオペレーションから機械メディアへの展開"テクノピア2000東京:モノづくりワールド製造技術総合展,先端技術フォーラム:IT新世紀-製造のプロセス革新,セッションA:ネットワークロボティクス(日本機械学会・日刊工業新聞社主催)資料集. (2000)

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  • [文献書誌] 今井田 卓: "直接バイラテラル制御によるETS-VII搭載ロボットアームの地上遠隔操作実験"第18回ロボット学会学術講演会予稿集. 1371-1372 (2000)

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  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "Bilateral Teleoperation Towards Finer Manipulation in Farther Distance"Preprints of International Symposium on Experimental Robotics (ISER 2000). 11-20 (2000)

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  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "'Toy Problem' as the Benchmark Test for Teleoperation Systems"Proc.\ of the 2000 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2000). 996-1001 (2000)

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  • [文献書誌] 横小路 泰義: "仮想環境への視覚/力覚インターフェイスとその応用-テレオペレーションから機械メディアへの展開-"日本機械学会研修会:VRとロボメカ技術による次世代テレコミュニケーション資料集. 27-39 (2000)

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  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "Toward Mechano-Media from Teleoperation"Proc. of Workshop on Advances in Interactive Multimodal Telepresence Systems. 3-20 (2001)

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  • [文献書誌] Takashi Imaida: "Ground-Space Bilateral Teleoperation Experiment Using EST-VII Robot Arm with Direct Kinesthetic Coupling"Proc.of the 2001 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 1031-1038 (2001)

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  • [文献書誌] 横小路 泰義: "時間遅れの変動下でも安定性なバイラテラル制御による遠隔操作実験"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. CD-ROM. 2P2-K2 (2001)

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  • [文献書誌] Takashi Imaida: "Ground-Space Bilateral Teleoperation of ETS-VII Robot Arm by Direct Bilateral Coupling under 7-sec Time Delay Condition"Proc.\ of the 6th International Symposium on Artificial Intelligence and Robotics \& Automation in Space (i-SAIRAS 2001). CD-ROM. (2001)

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  • [文献書誌] 横小路 泰義: "多指ハンド型ハプティックマスタの設計指針"第19回ロボット学会学術講演会予稿集. 183-184 (2001)

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  • [文献書誌] 横小路 泰義: "遠隔操作による玩具ブロック組立実験からの身体スキルの考察"計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会(SI2001)予稿集. 325-326 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "Bilateral Control with Time-Varying Delay including Communication Blackout"Proc. of the 10th Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems. 285-292 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 横小路 泰義: "動的多指可操作性の提案-マスタ・スレーブハンド設計指標への拡張-"第20回ロボット学会創立20周年記念学術講演会予稿集. CD-ROM. 1E24 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 横小路 泰義: "動作範囲に制限のあるマスタアームによる遠隔操縦法"第20回ロボット学会創立20周年記念学術講演会予稿集. CD-ROM. 3F24 (2002)

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  • [文献書誌] 横小路 泰義: "複合現実感とテレロボティクスにおける視覚/力覚インタフェース"計測自動制御学会関西支部シンポジウム講演論文集. 19-22 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaki Fujiwara: "Guideline for Designing Haptic Master Hands based on Dynamic Multi-fingered Manipulability"Proc.\ of the 11th Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems. 77-84 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takshi Imaida, Yasuyoshi Yokokohji, Toshitsugu Doi, Mitsushige Oda, Tsuneo Yoshikawa: "Ground-Space Teleoperation of a Robot Arm Mounted on Engineering Test Satellite No. VII by Direct Bilateral Coupling under a Long Time Delay Condition (in Japanese)"Journal of the Robotics Society of Japan. Vol.21, No.4. 309-320 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Yukihiro Iida, Tsuneo Yoshikawa: "'Toy Problem' as the Benchmark Test for Teleoperation Systems"Advanced Robotics. vol.17, no.3. 253-273 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Imaida, Yasuyoshi Yokokohji, Toshitsugu Doi, Mitsushige Oda, Tsuneo Yoshkawa: "Maneuverability Evaluation of Bilateral Teleoperation under Long Time Delay of Communication"Proc. of the ETS-VII Symposium, March 14, 2000, Tokyo, Japan. 185-194 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Takashi Imaida, Tsuneo Yoshikawa: "Bilateral Control with Energy Balance Monitoring Under Time-Varying Communication Delay"Proc. of the 2000 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2684-2689 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Takashi Imaida, Tsuneo Yoshikawa: "Stable Bilatetal Teleoperation Control under Time-varying Communication Delay"Proc. of the 2000 JSME Conference on Robotics and Mechatronics. 2P1-35-050(CD-ROM). (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Imaida, Yasuyoshi Yokokohji, Toshitsugu Doi, Mitsushige Oda, Tsuneo Yoshkawa: "Ground-Space Teleoperation Experiment Using ETS-VII Robot Arm by Absolute Bilateral Control"Proc. of the 18th Annual Conference of the Robotics Society of Japan. 1371-1372 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Takashi Imaida, Yukihiro Iida, Toshitsugu Doi, Mitsushige Oda, Tsuneo Yoshikawa: "Bilateral Teleoperation Towards Finer Manipulation in Farther Distance"Preprints of International Symposium on Experimental Robotics (ISER 2000). 11-20 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Yukihiro Iida, Tsuneo Yoshikawa: "'Toy Problem' as the Benchmark Test for Teleoperation Systems"Proc. of the 2000 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2000), (Takamatsu, October 31--November 5, 2000). 996-1001 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "Visual/Haptic Interfaces to Virtual Environments -Towards Mechano-Media from Teleoperation--"Proc. of JSME Seminar on Telecommunication Technologies in Next Generation based on Virtual Reality and Robotics. 27-39 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "Toward Mechano-Media from Teleoperation"Proc. of Workshop on Advances in Interactive Multimodal Telepresence Systems, (Munich, Germany, March 29-30, 2001). 3-20 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Imaida, Yasuyoshi Yokokohji, Toshitsugu Doi, Mitsushige Oda, Tsuneo Yoshikawa: "Ground-Space Bilateral Teleoperation Experiment Using ETS-VII Robot Arm with Direct Kinesthetic Coupling"Proc. of the 2001 IEEE International Conference on Robotics and Automation, (Soul, Korea, May 21-26, 2001). 1031-1038 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Teruyasu Tsujioka, Tsuneo Yoshikawa: "Teleoperation Experiment Using Stable Bilateral Controller Even Under Time-varying Communication Delay"Proc. of the 2001 JSME Conference on Robotics and Mechatronics. 2P2-K2(CD-ROM). (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Imaida, Yasuyoshi Yokokohji, Toshitsugu Doi, Mitsushige Oda, Tsuneo Yoshikawa: "Ground-Space Bilateral Teleoperation of ETS-VII Robot Arm by Direct Bilateral Coupling under 7-sec Time Delay Condition"Proc. of the 6th International Symposium on Artificial Intelligence and Robotics & Automation in Space (i-SAIRAS 2001), (Montreal, CANADA, June18-22, 2001). CD-ROM. (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Yukihiro Iida, Tsuneo Yoshikawa: "Design Guideline for Multi-fingered Haptic Master Devices"Proc. of the 19th Annual Conference of the Robotics Society of Japan. 183-184 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Yukihiro Iida, Tsuneo Yoshikawa: "Some Observations about Embodied Skill from Toy Block Assembling Experiment by Teleoperation"Proc. of SICE Annual Conference of the System Integration Division. 325-326 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Teruhiro Tsujioka, Tsuneo Yoshikawa: "Bilateral Control with Time-Varying Delay including Communication Blackout"Proc. of the 10th Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems. 285-292 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Masaki Fujiwara, Tsuneo Yoshikawa: "Dynamic Multi-fingered Manipulability for Articulated Hands -Extension to a Design Guideline for Master-Slave Hand--"Proc. of the 20th Annual Conference of the Robotics Society of Japan. 1E24(CD-ROM). (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Ryoji Hirose, Tsuneo Yoshikawa: "Teleoperation Control Method Using a Master Device with a Small Work Space"Proc. of the 20th Annual Conference of the Robotics Society of Japan. 3F24(CD-ROM). (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "Visual/Haptic Interface in Telerobotics and Mixed Reality"Proc. of the Annual Symposium of SICE Kansai Division. 19-22 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masaki Fujiwara, Yasuyoshi Yokokohji, Tsuneo Yoshikawa: "Guideline for Designing Haptic Master Hands based on Dynamic Multi-fingered Manipulability"Proc. of the 11th Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems. 77-84 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji, Takashi Imaida, Yukihiro Iida, Toshitsugu Doi, Mitsushige Oda, Tsuneo Yoshikawa (D. Rus and S. Singh Eds.): "Bilateral Teleoperation: Towards Fine Manipulation with Large Time Delay, in: Experimental Robotics VII"Springer-Verlag, LNCIS 271. 11-20 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 今井田 卓: "大きな通信時間遅れの下での直接バイラテラル制御による技術試験衛星VII型搭載ロボットアームの地上遠隔操作実験"日本ロボット学会誌. 12巻4号(掲載予定). (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuyoshi Yokokohji: "'Toy Problem' as the Benchmark Test for Teleoperation Systems"Advanced Robotics. Vol.17,No.3(掲載予定). (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Masaki Fujiwara: "Guideline for Designing Haptic Master Hands based on Dynamic Multi-fingered Manipulability"Proc. of the 11th Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems, Los Angeles, CA. (掲載予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 横小路 泰義: "動作範囲に制限のあるマスタアームによる遠隔操縦法"第20回ロボット学会創立20周年記念学術講演会予稿集. (CD-ROM). 3F24 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 横小路 泰義: "動的多指可操作性の提案-マスタ・スレーブハンド設計指標への拡張-"第20回ロボット学会創立20周年記念学術講演会予稿集. (CD-ROM). 1E24 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Imaida: "Ground-Space Bilateral Teleoperation Experiment Using ETS-VII Robot Arm with Direct Kinesthetic Coupling"Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2001). 1031-1038 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Imaida: "Ground-Space Teleoperation of ETS-VII Robot Arm by Direct Bilateral Coupling under 7-sec Time Delay Condition"Proc. International Symposium on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space (i-SAIRAS 2OO1). (CD-ROM). (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yokokohji: "Bilateral Control with Time-Varying Delay including Communication Blackout"Proc. the 10^<th> Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems. (掲載予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yokokohji: "Bilateral Teleoperation : Towards Fine Manipulation with Large Time Delay"Experimental Robotics VII (D.Rus and S.Singh Eds.), Springer-Verlag, LNCIS 271. 11-20 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yokokohji: "Bilateral Control with Energy Balance Monitoring Under Time-Varying Communication Delay"Proc.IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2000). 2684-2689 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yokokohji: ""Toy Problem" as the Benchmark Test for Teleoperation Systems"Proc.International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2000),. 996-1001 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yokokohji: "Bilateral Teleoperation Towards Finer manipulation in Farther Distance"Preprints International Symposium on Experimental Robotics (ISER 2000). 11-20 (2000)

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      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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