| 研究課題/領域番号 |
20K12010
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61050:知能ロボティクス関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
横小路 泰義 神戸大学, 工学研究科, 教授 (30202394)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 遠隔操縦システム / リモートペア型アーム / 参照座標 / 主画面選択 / 操縦デバイス / リモートペアシステム / アクティブカメラ / 複数画面 / マスタ・スレーブシステム / 主視点選択 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，遠隔操縦システムにおける根本的問題である動作の精密性と効率性のトレードオフと参照座標の不一致に伴うオペレータの心的負荷の問題を解決すべく，スレーブ側に設置した複数カメラの映像から，現在の作業を行う上で主となるカメラ視点をオペレータが明示的に切り替える選択行為に応じて操縦モードを適切に切り替え，選択画面に付随する参照座標系でのスレーブの手先姿勢に合致するように操縦デバイスの手先姿勢を能動的に動作させることでオペレータの心的負荷を軽減し，さらには提案手法に適した新たな操縦デバイスを含むシステム全体を構築・評価することで，遠隔操縦システムの操作性の向上のための基盤的研究を行う．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，複数画面を有する遠隔操縦システムにおいて，オペレータが主画面を明示的に切り替える行為に着目し，この切り替えに応じて操縦デバイスの参照座標系を切り替えるとともに，適切な操縦モード（位置モードまたは速度モード）に切り替え，さらに選択した主画面内での作業アームの手先に合致するように，操縦デバイスの手先姿勢を力覚フィードバック用のアクチュエータを有効利用して能動的に変化させて，手先姿勢および参照座標系に関する整合性を確保し，オペレータの心的負荷を軽減する方法を提案した．また，パラレル機構とジンバル機構を組み合わせ，提案する手法に適したコンパクトな操縦デバイスを設計開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
複数画面を有する遠隔操縦システムにおける操縦モードの切り替えや，手元の操縦側と画面を通しての作業環境側との整合性を確保するための一般的な手法を提案した．
想定するカメラは，作業環境に固定されたカメラや作業アーム手先のカメラだけでなく，自由視点カメラも含まれており，一般性の高い問題設定であるため，ここでの成果は様々な遠隔操縦システムを開発する上で重要な設計指針となるものである．また，提案手法に適したデバイスとして開発された操縦デバイスと組み合わせた全体システムは極めて操作性が高く，多くの場面で有効となる普遍的なシステムとなることが期待できる．
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