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パワーアシスト装置の操作における違和感の定量化とそれに基づく違和感低減手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H02881
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 知能ロボティクス
研究機関三重大学

研究代表者

池浦 良淳  三重大学, 工学研究科, 教授 (20232168)

研究分担者 早川 聡一郎  三重大学, 工学研究科, 准教授 (50288552)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードユーザーインターフェース / マンマシンインターフェース / パワーアシスト / 違和感 / 質量感 / ユーザインターフェース
研究成果の概要

パワーアシスト装置は現在の高齢社会に必需となるが,操作に違和感や恐怖感を抱き,それによる事故の発生は避けなくてはならない.本研究では,重量感覚における違和感や恐怖感の低減を目的として,人が操作前に予想する重量感の予測とそれに合った操作時に感じる重量感の制御手法を開発した.具体的には,操作開始瞬間の力データより重量感の予測を行い,それに基づいて,操作中のアシスト装置の重量制御を変更した.その結果,重量感の制御を行うことにより,操作時での違和感を低減できることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

パワーアシスト技術は現状の高齢社会において必須であるが,使用するのに違和感や恐怖感があっては,世の中に浸透させることは不可能である.従来研究では,操作した感覚をアンケート等で評価し,それに基づく制御方法の改良を行ってきたが試行錯誤が多く,体系的な改善は困難となっていた.そこで本研究では,違和感や恐怖感は,使用者が予め予想した操作感と実際に感じた操作感との乖離によることに注目し,その操作感の隔たりを縮小することを試みたもので,その学術的及び社会的意義は非常に大きい.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Weight-perception-based fixed and variable admittance control algorithms for unimanual and bimanual lifting of objects with a power assist robotic system2018

    • 著者名/発表者名
      S M Mizanoor Rahman and Ryojun Ikeura
    • 雑誌名

      International Journal of Advanced Robotic Systems

      巻: 1 号: 4 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1177/1729881416678131

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Calibrating intuitive and natural human-robot interaction and performance for power-assisted heavy object manipulation using cognition-based intelligent admittance control schemes2018

    • 著者名/発表者名
      S M Mizanoor Rahman and Ryojun Ikeura
    • 雑誌名

      International Journal of Advanced Robotic Systems

      巻: 1 号: 4 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1177/1729881418773190

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cognition-based variable admittance control for active compliance in flexible manipulation of heavy objects with a power-assist robotic system2018

    • 著者名/発表者名
      S.M.Mizanoor Rahman and Ryojun Ikeura
    • 雑誌名

      Robotics and Biomimetics

      巻: 5 号: 1 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1186/s40638-018-0090-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Weight-Prediction-Based Predictive Optimal Position and Force Controls of a Power Assist Robotic System for Object Manipulation2016

    • 著者名/発表者名
      S. M. Mizanoor Rahman and Ryojun Ikeura
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS

      巻: 63 号: 9 ページ: 5964-5975

    • DOI

      10.1109/tie.2016.2561879

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cognition-Based Control and Optimization Algorithms for Optimizing Human-Robot Interactions in Power-Assisted Object Manipulation2016

    • 著者名/発表者名
      S. M. Mizanoor Rahman and Ryojun Ikeura
    • 雑誌名

      JOURNAL OF INFORMATION SCIENCE AND ENGINEERING

      巻: 32 ページ: 1325-1344

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] パワーアシスト装置を用いた運搬作業における操作者の予想重量の推定2020

    • 著者名/発表者名
      加藤 健, 芹川 聡, 池浦良淳, 早川聡一郎, 堤 成可, 澤井秀樹
    • 学会等名
      日本機械学会東海支部第69期総会・講演会講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 人の持ち上げ動作における違和感の発生メカニズムの解明及び予測質量の推定2019

    • 著者名/発表者名
      芹川 聡, 池浦良淳, 早川聡一郎, 堤 成可, 多氣淳史, 澤井秀樹
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019講演論文集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between characteristics of human lifting motion and predicted mass2019

    • 著者名/発表者名
      Satoru Serikawa, Ryojun Ikeura, Soichiro Hayakawa, Shigeyoshi Tsutsumi and Hideki Sawai
    • 学会等名
      Proceeding of the IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人間機械協調システム2018

    • 著者名/発表者名
      池浦良淳
    • 学会等名
      名古屋大学・名古屋工業大学・三重大学・岐阜大学・豊橋技術科学大学 ロボティクス分野等の共同開発に関わる合同説明会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Human-Robot Cooperative System2018

    • 著者名/発表者名
      Ryojun Ikeura
    • 学会等名
      International Conference on Computational Approach in Smart System Design and Applications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 重量感覚が予測と異なる場合の持ち上げ動作解析2018

    • 著者名/発表者名
      芹川 聡, 多氣淳史, 池浦良淳, 早川聡一郎, 堤 成可, 澤井秀樹
    • 学会等名
      日本人間工学会東海支部2018年研究大会論文集
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of characteristics of human lifting operation leading to discomfort caused by the difference between assumed mass and perceived mass2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Tage, Satoru Serikawa, Ryojyun Ikeura, Hideki Sawai, Shigeyoshi Tsutsumi and Soichiro Hayakawa
    • 学会等名
      Proceedings of the 2018 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モータを付加した直列弾性駆動システムのインピーダンス制御(目標応答性を考慮した弾性要素のばね定数の設計法)2017

    • 著者名/発表者名
      多氣淳史, 日下部恭士, 池浦良淳, 早川聡一郎
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パワーアシストによる物体持ち上げ作業の重量知覚特性解析に関する研究(慣性制御が人の重量知覚特性に与える影響)2017

    • 著者名/発表者名
      多氣淳史, Bui Minh Nhat, 池浦良淳, 早川聡一郎
    • 学会等名
      第18回システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 人間支援システム研究室ホームページ

    • URL

      http://ss.mach.mie-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] システム設計研究室ホームページ

    • URL

      http://ss.mach.mie-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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