人間とロボットの力学的協調作業に伴う動特性帯域を滑らかに調整する機械的可変機構

• 研究課題/領域番号: 24560312
• 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: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 同志社大学
• 研究代表者: 積際 徹 同志社大学, 生命医科学部, 准教授 (90362912)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ロボット / 人間－機械協調系 / ロボットの運動制御 / マンマシンインターフェース / インピーダンス制御 / 人間とロボットの協調作業

研究成果の概要

本研究では、人間とロボットの力学的相互作用下において、(i) 人間およびロボットが有するそれぞれの動特性の干渉状態を滑らかに可変制御する機械インターフェースを開発し、干渉状態の遷移制御を実現したうえで、(ii) 提案制御下で実施される協調作業に関する定量評価手法の提案を行った。研究成果として、(i) 開発した動特性可変制御インターフェースを用いることで動特性の干渉状態を滑らかに遷移できることを実験的に確認し、(ii) 人間とロボットの協調作業を定量的に評価できる解析手法を提案することができた。これらの研究成果については、学会や国際会議での発表ならびに原著論文の掲載にて公開を行った。

研究成果

• [雑誌論文] 装着型力覚提示装置の可動範囲の拡大を実現する可変制御機構の開発（可動範囲の広域化に対応した力覚提示手法の提案と評価） (2014)
  • 著者名/発表者名: 森川 翔太, 積際 徹, 横川 隆一
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 80 号: 816 ページ: DR0234-DR0234
  • DOI: 10.1299/transjsme.2014dr0234
  • NAID: 130004684645
  • ISSN: 2187-9761
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 装着型力覚提示装置の可動範囲の拡大を実現する可変制御機構の開発（可変制御機構の設計開発と力覚提示状態の評価） (2014)
  • 著者名/発表者名: 衣川 卓志, 森川 翔太, 積際 徹, 横川 隆一
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: 80 号: 817 ページ: DR0265-DR0265
  • DOI: 10.1299/transjsme.2014dr0265
  • NAID: 130004692198
  • ISSN: 2187-9761
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Compliance measurement for the Mitsubishi PA-10 robot (2014)
  • 著者名/発表者名: Toru Tsumugiwa, Yasuhiro Fukui, Ryuichi Yokogawa
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: Volume 28, Issue 14 号: 14 ページ: 919-928
  • DOI: 10.1080/01691864.2014.899159
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 拘束空間におけるインピーダンス制御の安定化を実現する動特性調節器の設計・開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 入野 功輔，積際 徹，横川 隆一
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: 79 ページ: 2048-2061
  • NAID: 130003375085
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人とロボットの協調位置決め作業における人の運動習熟に関する一考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本 健太郎，積際 徹，横川 隆一
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: 79 ページ: 2394-2407
  • NAID: 130003375114
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人間とロボットの協調作業系における作業動特性の干渉制御を実現する動特性調節器の開発および評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木下 敦之，積際 徹，横川 隆一
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: 79 ページ: 4705-4720
  • NAID: 130003386527
  • 査読あり
• [学会発表] The Motion Control of Adjustment Mechanism of Transferred Force Rates for Human-Robot Cooperative Tasks (2014)
  • 著者名/発表者名: Soga, Yusuke, Tsumugiwa, Toru, Yokogawa, Ryuichi
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2014
  • 発表場所: Sappro
  • 年月日: 2014-09-11
• [学会発表] Investigation for Motor Skill of Operators During Human-Robot Cooperative Work (2014)
  • 著者名/発表者名: Ikuta, Ryo, Tsumugiwa, Toru, Yokogawa, Ryuichi
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2014
  • 発表場所: Sappro
  • 年月日: 2014-09-10
• [学会発表] 拘束空間におけるインピーダンス制御の安定化を実現するデバイスの開発及び評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木下敦之、積際徹、横川隆一
  • 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2012
  • 発表場所: アクトシティ浜松
• [学会発表] 拘束空間におけるインピーダンス制御の安定化を実現するデバイスの設計・開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 入野功輔、積際徹、横川隆一
  • 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2012
  • 発表場所: アクトシティ浜松
• [学会発表] 人間－ロボット協調作業系におけるエアシリンダを用いた接触力制御機構の開発
  • 著者名/発表者名: 井上嵩之，積際徹，横川隆一
  • 学会等名: 第57回システム制御情報学会研究発表講演会(SCI'13)
  • 発表場所: 兵庫県民会館
• [学会発表] インピーダンス制御されたロボットアームに搭載する空気圧アクチュエータを用いた接触力制御システムの構築
  • 著者名/発表者名: 尾形麻里子，積際徹，横川隆一
  • 学会等名: 第57回システム制御情報学会研究発表講演会(SCI'13)
  • 発表場所: 兵庫県民会館
• [学会発表] 人間とロボットの協調作業における力伝達量調節機構の設計
  • 著者名/発表者名: 横溝秀一，積際徹，横川隆一
  • 学会等名: 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会(SSI2013)
  • 発表場所: ピアザ淡海 滋賀県立県民交流センター
• [学会発表] 人とロボットの協調作業における力伝達量調節機構の運動制御
  • 著者名/発表者名: 曽我祐介，積際徹，横川隆一
  • 学会等名: 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会(SSI2013)
  • 発表場所: ピアザ淡海 滋賀県立県民交流センター
• [学会発表] インピーダンス制御されたロボットアーム手先に搭載する高剛性環境との接触機構
  • 著者名/発表者名: 児玉宜彦，積際徹，横川隆一
  • 学会等名: 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会(SSI2013)
  • 発表場所: ピアザ淡海 滋賀県立県民交流センター