| 研究課題/領域番号 |
18K13725
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
菅野 貴皓 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (50714234)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 遠隔制御 / 手術支援ロボット / 空気圧サーボシステム / 暗号化制御 / ロボティクス / 空気圧 / バイラテラル制御 / 通信遅延 / 波変数 / LSTM |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、遠隔手術ロボットをはじめとする遠隔操作型ロボットを精密に動作させ、かつオペレータへの力覚のフィードバックが可能なバイラテラル制御の開発に取り組んだ。
任意長の通信遅延に対して安定性が保証される「波変数」の手法をもとに、機械学習の手法であるLSTMを用いて、オペレータの100ミリ秒先の操作を予測し、通信遅延の影響を低減する方法を提案した。また、力覚フィードバックのあるロボットの力制御を精密に行うため、空気圧駆動の低摩擦ソフトアクチュエータの圧力と出力の関係についてモデル化を行った。
さらに、遠隔制御のセキュリティを確保するため、暗号化制御を空気圧サーボシステムに適用した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在実用化されている手術ロボットはネットワークを介した遠隔手術を行うことができていないが、本研究の成果を用いることで今後遠隔手術が可能になることが期待される。また、本手法は手術ロボットだけでなく、様々な電動または空気圧駆動のロボットシステムに対して適用可能である。特に、空気圧駆動システムの遠隔制御について制御系設計の知見が得られたことにより、これまで電動ロボットでは作業が難しかった環境への応用が期待できる。
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