非受動で非線形な操作対象に対するマルチラテラル遠隔制御の安定化と遠隔手術への応用

• 研究課題/領域番号: 26630078
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 三好 孝典 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10345952)
• 研究分担者: 川嶋 健嗣 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40300553) ; 寺嶋 一彦 豊橋技術科学大学, 工学研究科, 教授 (60159043)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014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: 遠隔制御 / マルチラテラル制御 / 手術支援ロボット / マルチラテラル遠隔制御

研究成果の概要

本プロジェクトでは，非線形・非受動・マルチラテラル（多対多）な制御対象に対する遠隔制御の安定化が研究された．
理論面の研究に対しては，非線形・非受動・バイラテラル（１対１）なシステムを安定化させる理論を構築することに成功した．
応用面の研究に対しては，提案した安定化理論を手術支援ロボットの遠隔制御に適用し，通信遅延やパケットロスの影響を受けずに，安定でマスタ・スレーブ間の位置誤差を生じさせない制御を実現した．

研究成果

• [雑誌論文] Development of Handshake Gadget and Exhibition in Niconico Chokaigi (2015)
  • 著者名/発表者名: Takanori Miyoshi, Yuki Ueno, Kouki Kawase, Yusaku Matsuda, Yuya Ogawa, Kento Takemori and Kazuhiko Terashima
  • 雑誌名: Haptic Interaction Perception, Devices and Applications 巻: 277 ページ: 267-272
  • 査読あり
• [雑誌論文] Medical Round Robot－Terapio－ (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Terashima, S. Takenoshita, J. Miura, R. Tasaki, M. Kitazaki, R. Saegusa, T. Miyoshi, N. Uchiyama, S. Sano, J. Satake, R. Ohmura, T. Fukushima, K. Kakihara, H. Kawamura and M. Takahashi
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: 26(1) ページ: 112-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] マルチラテラル遠隔制御理論に基づくハプティックネットワークゲームの作成と通信遅延がQoEに及ぼす影響の調査 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三好孝典，前田慶博，森田陽介，石橋豊，寺嶋一彦
  • 雑誌名: 日本バーチャルリアリティ学会論文誌 巻: 19(4) ページ: 559-569
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 95.Development of Multilateral Tele-Control Game Using Websocket and Physics Engine (2015)
  • 著者名/発表者名: Kawase Koki, Miyoshi Takanori, Kazuhiko Terashima
  • 学会等名: IEEE/SICE Intl. Symposium on System Integration SII2015
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2015-12-11
  • 国際学会
• [学会発表] Stability Analysis via IQC for Multilateral Tele-control and Application to Multi-client/Multi-Coupling Physical Model System (2015)
  • 著者名/発表者名: Takanori Miyoshi, Takashi Imamura, Kazuhiko Terashima
  • 学会等名: 41st Annual Conf. of the IEEE Industrial Electronics Society IECON2015
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2015-11-09
  • 国際学会
• [学会発表] xperimental Validation of Stability and Performance for Position-Error-Based Tele-surgery (2015)
  • 著者名/発表者名: Hongbing Li, Kotaro Tadano, Kenji Kawashima
  • 学会等名: IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2015-07-07
  • 国際学会
• [学会発表] The Recipe to Realize One Billion People's Tug of War (2014)
  • 著者名/発表者名: Takanori Miyoshi
  • 学会等名: The 13th Annual Workshop on Network and Systems Support for Games (NetGames 2014)
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2014-11-09 – 2014-11-12
  • 招待講演
• [学会発表] A robot-mediated Information guide system (2014)
  • 著者名/発表者名: Saegusa, R., Mamiya, S., Koiwa, Y., Itokazu, K., Igari, S., Shigematsu, K., Yamashita, T., Sano, S., Fukumura, N., Uchiyama, N., Miyoshi, T., Terashima, K., Miura, J.
  • 学会等名: The 2014 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC2014)
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 年月日: 2014-10-05 – 2014-10-08
• [学会発表] An Experiments on Improving Tracking Performance in Multilateral Teleoperation Using Wave Filter (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Kawai, Tokio Yoshino, Takanori Miyoshi
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2014
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [備考] 高専－技科大間における遠隔制御の研究ネットワーク構築と試験運用・実験
  • URL: http://www.sycon.me.tut.ac.jp/nct_partnership/index.html