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ロボットハンドによる遠隔作業の高効率化のための手背代用型触覚提示デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 19K04309
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
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
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

佐藤 徳孝  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60574374)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード災害対応ロボット / 触覚提示 / ハプティクス / 代用提示 / 触覚提示デバイス / ロボットハンド / 遠隔操作 / レスキューロボット / 触覚デバイス
研究開始時の研究の概要

近年、情報収集だけでなく作業もできる災害対応ロボットが求められており、ロボットハンドを搭載した災害対応ロボットが開発され始めている。従来のロボットハンドの遠隔操作システムでは手掌の接触状態を操作者にフィードバックしないため、遠隔操作が困難であった。本研究では操作者の把握動作を妨げずにロボットハンドの手掌の接触状態を操作者に提示するため、操作者の手背に代用提示する手法を提案する。手背代用触覚提示デバイスを開発し、開発したシステムを用いることで遠隔作業が高効率化できるか検証する。

研究成果の概要

近年、情報収集だけでなく作業もできる災害対応ロボットが求められており、ロボットハンドを搭載した災害対応ロボットが開発され始めている。従来のロボットハンドの遠隔操作システムでは手掌の接触状態を操作者にフィードバックしないため、遠隔操作が困難であった。そこで、操作者の把握動作を妨げずにロボットハンドの手掌の接触状態を操作者に提示するための手法として、操作者の手背に代用提示する手法を提案した。研究成果は以下の2点である。1点目は人間の手背の触覚の特性を明らかにしたことである。2点目は試作デバイスを製作し、その性能評価から目的達成に十分な性能を有していることを示した点である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、災害対応ロボットの遠隔操作に資する手背代用型触覚提示デバイスの研究開発を行った。本研究の意義は、この当初の目的を達成しただけでなく、バーチャルリアリティ分野など幅広い分野への適用可能なデバイスについて研究開発を行った点である。今後は、手背代用による手掌の触覚提示というコンセプトが、災害対応ロボットだけでなく、様々なアプリケーションに対して適用可能である。今後は、どこまで適用可能かについて調査・検証していく計画を立てており、学術的な発展性を有する。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Experimental Consideration on Requirements Specification of Haptic Device that Presents Sensation Corresponding to Palm on Back of Hand for Teleoperation of Robot Hand2021

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Ushimaru, Noritaka Sato, Yoshifumi Morita
    • 雑誌名

      Journal of Advances in Artificial Life Robotics

      巻: Vol. 2, No. 1 ページ: 244-247

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Haptic Device that Presents Sensation Corresponding to Palm on Back of Hand for Teleoperation of Robot Hand Report 5: Verification of development device specifications2022

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Ushimaru, Noritaka Sato, Yoshifumi Morita
    • 学会等名
      International Conference on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ロボットハンドによる遠隔作業の高効率化のための手背代用型触覚提示デバイス, 第3報:手のひらと手背の刺激位置の認識誤差に関する考察2021

    • 著者名/発表者名
      牛丸恭佑, 佐藤徳孝, 森田良文
    • 学会等名
      令和3年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Haptic Device that Presents Sensation Corresponding to Palm on Back of Hand for Teleoperation of Robot Hand, Report 4: Consideration of the Detection Error of the Stimulus Position between the Palm and the Back of the Hand2021

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Ushimaru, Noritaka Sato, Yoshifumi Morita
    • 学会等名
      International Symposium on Socially and Technically Symbiotic Systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Haptic Device that Presents Sensation Corresponding to Palm on Back of Hand for Teleoperation of Robot Hand Report2: Consideration on Decided Specification2021

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Ushimaru,Noritaka Sato,Yoshifumi Morita
    • 学会等名
      International Conference on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ロボットハンドによる遠隔作業の高効率化のための手背代用型触覚提示デバイス 第1報:被験者実験によるデバイスの要求仕様の策定2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤徳孝,牛丸恭佑,森田良文
    • 学会等名
      第38回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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