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任意物体の精細な触覚情報を保存・再現する高臨場感感触シミュレータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K05934
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

横倉 勇希  長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (70622364)

研究分担者 大石 潔  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (40185187)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードForce control / Impedance control / Momentum control / Admittance control / Linear amplifier / モーションコントロール / パワーエレクトロニクス / ハプティクス / 時間領域差分法 / ダイオードクランプリニア増幅器 / 実世界ハプティクス / 外乱オブザーバ
研究成果の概要

マイクとスピーカ,カメラとディスプレイに代表される様々な音響映像・画像機器に関する研究開発が大きく進んだことで,あらゆる状況における視聴覚情報の保存と再生が可能となったが,人間には視覚と聴覚のみならず触覚・力覚器官も備わっているにも関わらず,未だ方今の科学技術では触覚・力覚情報については扱え切れていないのが現状である。そこで本研究では,非線形な力学的特性を考慮した感触保存・再現アルゴリズムを開発し,さらに,モータ駆動用低雑音・高精度・高効率なダイオードクランプリニア増幅器を開発した。本技術の確立により,産業分野や医療分野,介護福祉分野において有用な高臨場感感触シミュレータが実現可能となる。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 18件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] n型MOSFETのみを用いたダイオードクランプリニアアンプとクロスオーバー歪み補償法2018

    • 著者名/発表者名
      河井 伸哉, 横倉 勇希, 大石 潔, 芳賀 仁
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      巻: 138 号: 2 ページ: 141-149

    • DOI

      10.1541/ieejias.138.141

    • NAID

      130006329426

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current Ripple Suppression Control Based on Prediction of Resonance Cancellation Voltage for Electrolytic-Capacitor-Less Inverter2017

    • 著者名/発表者名
      K. Abe, H. Haga, K. Ohishi, Y. Yokokura
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 6 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1541/ieejjia.6.1

    • NAID

      130005239785

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine Current Harmonics Reduction Method for Electrolytic Capacitor-Less and Inductor-Less Inverter Based on Motor Torque Control and Fast Voltage Feedforward Control for IPMSM2017

    • 著者名/発表者名
      K. Abe, H. Haga, K. Ohishi, Y. Yokokura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: 64 号: 2 ページ: 1071-1080

    • DOI

      10.1109/tie.2016.2614270

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust Positioning Control Using <i>α</i>-<i>β</i> Stationary Frame Current Controller and Disturbance Torque Hybrid Observer2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Seki, K. Ohishi, Y. Yokokura, T. Sano, Y. Ide, D. Kuraishi, and A. Takahashi
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 6 号: 2 ページ: 73-82

    • DOI

      10.1541/ieejjia.6.73

    • NAID

      130005402040

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical Admittance Realization Control Based on Feedforward Compensation for Fine Realization of Impedance2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Asai, Y. Yokokura, and K. Ohishi
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 6 号: 2 ページ: 83-90

    • DOI

      10.1541/ieejjia.6.83

    • NAID

      130005402038

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Full FPGA Tracking Control System Based on Error-Based Communication Disturbance Observer Considering Time Delay for Optical Disc System2017

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, K. Ohishi, T. Miyazaki, Y. Yokokura, and J. Fukui
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 6 号: 2 ページ: 91-99

    • DOI

      10.1541/ieejjia.6.91

    • NAID

      130005402006

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibration Suppression Control Method for Trochoidal Reduction Gears under Load Conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Yosei Hirano, Takashi Yoshioka, Kiyoshi Ohishi, Toshimasa Miyazaki, Yuki Yokokura, Masataka Sato
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 5 号: 3 ページ: 267-275

    • DOI

      10.1541/ieejjia.5.267

    • NAID

      130005150079

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fine Force Reproduction of Environmental Haptic Sensations Based on Momentum Control2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Asai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics

      巻: Vol. 63 No. 7 号: 7 ページ: 4304-4313

    • DOI

      10.1109/tie.2016.2531019

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fine Reproduction of Haptic Sensations for High-Stiffness Environment Considering Mechanical Admittance2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yokokura, Y. Asai, K. Ohishi
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 5 号: 6 ページ: 439-440

    • DOI

      10.1541/ieejjia.5.439

    • NAID

      130005277263

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stable Force Control of Industrial Robot Based on Spring Ratio and Instantaneous State Observer2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshioka, A. Yabuki, Y. Yokokura, K. Ohishi, T. Miyazaki, T. T. Phuong
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 5 号: 2 ページ: 132-140

    • DOI

      10.1541/ieejjia.5.132

    • NAID

      130005133139

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fine Force Reproduction of Environmental Haptic Sensations Based on Momentum Control2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Asai, Y. Yokokura, K. Ohishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industrial Electronics (Accepted)

      巻: PP ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-performance Load Torque Compensation of Industrial Robot using Kalman-filter-based Instantaneous State Observer2015

    • 著者名/発表者名
      T. Yoshioka, T. T. Phuong, A. Yabuki, K. Ohishi, T. Miyazaki, Y. Yokokura
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 4 号: 5 ページ: 589-590

    • DOI

      10.1541/ieejjia.4.589

    • NAID

      130005096452

    • ISSN
      2187-1094, 2187-1108
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Storage and Haptic Rendering of Multi-Inertia Environment Using FDTD Method2018

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Muto, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi
    • 学会等名
      The 15th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control AMC2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Robust Stability Analysis of Load-side Inertia Variation in Torsion Torque Control with a Resonance Ratio Controller2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yokokura, K. Ohishi
    • 学会等名
      the 3rd IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization
    • 発表場所
      NAGAOKA
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single Inertialization of a 2-Inertia System Based on Fine Torsional Torque and Sensor-based Resonance Ratio Controllers2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yokokura, K. Ohishi
    • 学会等名
      The IEEE International Conference on Mechatronics ICM2017-GIPPSLAND
    • 発表場所
      GIPPSLAND
    • 年月日
      2017-02-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 直流電圧均一化回路を適用したn型MOSFETダイオードクランプリニアアンプ2017

    • 著者名/発表者名
      青栁 俊英, 大石 潔, 横倉 勇希
    • 学会等名
      平成29年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] FDTD法による機械アドミタンス制御に基づいた多慣性環境の同定と再現2017

    • 著者名/発表者名
      武藤 大貴, 横倉 勇希, 大石 潔
    • 学会等名
      平成29年電気学会産業応用部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2次元FDTD法を用いた機械アドミタンス制御に基づく多慣性環境感触の再現2017

    • 著者名/発表者名
      武藤 大貴, 横倉 勇希, 大石 潔
    • 学会等名
      第35回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] FDTD法に基づく感触再現に適した多慣性環境の保存手法の一検討2017

    • 著者名/発表者名
      武藤 大貴, 横倉 勇希, 大石 潔
    • 学会等名
      電気学会メカトロニクス制御研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Load-side Acceleration Control of a 2-Inertia Resonant System for Fine Torque Servoing2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yokokura, K. Ohishi, Y. Kawai
    • 学会等名
      the 25th IEEE International Symposium on Industrial Electronics ISIE2016-SANTA CLARA
    • 発表場所
      SANTA CLARA
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 電流次元でのモード変換に基づくバイラテラル制御2016

    • 著者名/発表者名
      横倉勇希, 大石 潔
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Postion Sensorless Speed Control Based on Stator Flux Linkage and Stationary Reference Frame for IPMSM2016

    • 著者名/発表者名
      Ryota Takahashi, Kiyoshi Ohishi, Hitoshi Haga, Yuki Yokokura
    • 学会等名
      The 2nd IEEJ International Workshop on Sensing Actuation Motion Contro and Optimization SAMCON2016-TOKYO
    • 発表場所
      TOKYO
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Electrolytic Capacitor-Less High-Power-Factor Control Based on Fast Voltage Feedforward Control for IPMSM2016

    • 著者名/発表者名
      Kodai Abe, Fumiaki Shibata, Kiyoshi Ohishi, Hitoshi Haga, Yuki Yokokura
    • 学会等名
      The 2nd IEEJ International Workshop on Sensing Actuation Motion Contro and Optimization SAMCON2016-TOKYO
    • 発表場所
      TOKYO
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Torque Ripple Suppression Control Using Hybrid Compensator Based on Disturbance Observer and Torque Ripple Equation2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Seki, Kiyoshi Ohishi, Yuki Yokokura, Yuji Ide, Daigo Kuraishi, Akihiko Takahashi
    • 学会等名
      The 2nd IEEJ International Workshop on Sensing Actuation Motion Contro and Optimization SAMCON2016-TOKYO
    • 発表場所
      TOKYO
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Resonant Ratio Control Based Vibration Suppression Control Using Instantaneous State Observer for High-Stiffness Gear Drives2016

    • 著者名/発表者名
      Thaelasutt Tugeumwolachot, Kiyoshi Ohishi, Yuki Yokokura, Toshimasa Miyazaki
    • 学会等名
      The 2nd IEEJ International Workshop on Sensing Actuation Motion Contro and Optimization SAMCON2016-TOKYO
    • 発表場所
      TOKYO
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical Admittance Control Based on Feedforward Compensation for Fine Realization of Impedance2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Asai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi
    • 学会等名
      The 2nd IEEJ International Workshop on Sensing Actuation Motion Contro and Optimization SAMCON2016-TOKYO
    • 発表場所
      TOKYO
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] n型MOSFETのみを用いた三相ダイオードクランプリニアアンプの動作検証2015

    • 著者名/発表者名
      河井伸哉,横倉勇希,大石 潔,芳賀 仁
    • 学会等名
      電気学会半導体電力変換・家電民生・自動車合同研究会
    • 発表場所
      長岡
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Verification of Load-Side Acceleration Control for a 2-Inertia Resonant System with a Torsion Torque Sensor2015

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi, Kotaro Saito, Atsushi Shimamoto, Yu Yamamoto
    • 学会等名
      The IEEE/SICE International Symposium on System Integration SII2015-NAGOYA
    • 発表場所
      NAGOYA
    • 年月日
      2015-12-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reproduction of Haptic Sensations For High-Stiffness Environment Considering Mechanical Admittance2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Asai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi
    • 学会等名
      The 41th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society IECON2015-YOKOHAMA
    • 発表場所
      YOKOHAMA
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design Method of Stable force Control System Using New Resonance Ratio Control and Instantaneous State Observer2015

    • 著者名/発表者名
      Akinori Yabuki, Takashi Yoshioka, Kiyoshi Ohishi, Toshimasa Miyazaki, Yuki Yokokura
    • 学会等名
      The 41th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      YOKOHAMA
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quick Torque Ripple Suppression Controlled Fast Position Servo Based on Hybrid System of Disturbance Observer and Torque Ripple Table2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Seki, Kiyoshi Ohishi, Yuki Yokokura, Yuji Ide, Daigo Kuraishi
    • 学会等名
      The 41th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      YOKOHAMA
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Equivalence of Resonance Ratio and I-PD Controllers in Zero Stiffness Torque Control for Soft Robot2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawai, Yuki Yokokura, Kiyoshi Ohishi, Kotaro Saito, Atsushi Shimamoto
    • 学会等名
      The 41th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      YOKOHAMA
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stationary reference frame sensorless vector control based on primary flux linkage and sinusoidal complete tracking current controller for IPMSM2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Takahashi, Kiyoshi Ohishi, Haga Hitoshi, Yuki Yokokura
    • 学会等名
      The 41th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society
    • 発表場所
      YOKOHAMA
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] n型MOSFETのみを用いた単相ダイオードクランプリニアアンプの実機検証2015

    • 著者名/発表者名
      河井 伸哉, 横倉 勇希, 大石 潔, 芳賀 仁
    • 学会等名
      電気学会新潟支所研究発表会
    • 発表場所
      長岡
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] トルクセンサ付きサーボモータのバックドライバブル制御における高安定化の検討2015

    • 著者名/発表者名
      川合 勇輔, 横倉 勇希, 大石 潔, 宮崎 敏昌, 斎藤 功太郎, 嶋本 篤
    • 学会等名
      電気学会新潟支所研究発表会
    • 発表場所
      長岡
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高精度インピーダンス生成のための零点配置に基づく機械アドミタンス制御2015

    • 著者名/発表者名
      浅井雄介, 横倉勇希, 大石 潔
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ソフトロボットのためのゼロ剛性トルク制御における共振比制御器とI-PD 制御器の等価性2015

    • 著者名/発表者名
      川合勇輔, 横倉勇希, 大石 潔, 斎藤功太郎, 嶋本 篤
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 分解能を考慮した運動量制御に基づく高剛性環境の感触再現2015

    • 著者名/発表者名
      浅井雄介, 横倉勇希, 大石 潔
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 負荷側トルクセンサと加速度オブザーバを用いた高いバックドライバビリティを有するトルク制御の実現2015

    • 著者名/発表者名
      横倉勇希, 大石 潔, 斎藤功太郎, 嶋本 篤
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門大会シンポジウム
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ねじれトルクセンシングと負荷トルクフィードバックに基づく高性能バックドライバブル・トルクコントロール2015

    • 著者名/発表者名
      川合勇輔, 横倉勇希, 大石 潔, 斎藤功太郎, 嶋本 篤
    • 学会等名
      電気学会メカトロニクス制御研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Superiority of Admittance Control System inMechanical Impedance Implementation of High-Stiffness Environment2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Asai, Yuki Yokokura, and Kiyoshi Ohishi
    • 学会等名
      The13th IEEE International Conference on Industrial Informatics INDIN2015-CAMBRIDGE
    • 発表場所
      CAMBRIDGE
    • 年月日
      2015-07-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Storage and reproduction of environmental haptic sensations considering resolution of encoder2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Asai, Yuki Yokokura, and Kiyoshi Ohishi
    • 学会等名
      The JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment MIPE2015-KOBE
    • 発表場所
      KOBE
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Robust MotionControl Using Kalman-filter-based Instantaneous State Observer for industrial robot2015

    • 著者名/発表者名
      Akinori Yabuki, Takashi Yoshioka, Thao Tran Phuong, Kiyoshi Ohishi, Toshimasa Miyazaki, and Yuki Yokokura
    • 学会等名
      The JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment MIPE2015-KOBE
    • 発表場所
      KOBE
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Side Warehouse of Laboratory

    • URL

      http://www.sidewarehouse.net/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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