遠隔重機オペレータの環境把握性を強化する視覚提示システムに関する基礎研究

• 研究課題/領域番号: 26870656
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能情報学; 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 亀崎 允啓 早稲田大学, 理工学術院, 講師 (30468863)
• 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: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 遠隔操作 / 視覚提示 / 災害対応 / カメラ制御 / カメラ映像 / 環境把握

研究成果の概要

本研究は，遠隔重機オペレータの環境把握性を強化する視覚提示システムの開発を行った．まず，オペレータに提供すべき映像群を作業状況と関連付けてモデル化を行い，それらの映像を提示可能な環境カメラおよびモニタシステムの設定手法を開発した．次に，現場環境の制約条件を踏まえた適応的映像を提示するため，カメラに割り当てる撮像役割を複数個定義し，撮像役割を状況に応じてカメラに割り当てるロールアサインメントシステムを開発した．VRシミュレータにて評価を行った結果，環境把握性の向上により作業性能が向上することが確認された．理論的考察に基づく実際的運用手法の開発により視覚提示システムの基盤的設計論が導出された．

研究成果

• [雑誌論文] Performance Analysis in Advanced Tele-operation System Based on Introduction of Danger-Avoidance View (2015)
  • 著者名/発表者名: Junjie Yang, Mitsuhiro Kamezaki, Ryuya Sato, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Lecture Notes in Artificial Intelligence, Intelligent Robotics and Applications 巻: 3 ページ: 401-412
  • DOI: 10.1007/978-3-319-22873-0_36
  • ISBN: 9783319228723, 9783319228730
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visibility Enhancement using Autonomous Multicamera Controls with Situational Role Assignment for Teleoperated Work Machines (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Junjie Yang, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 雑誌名: J. Field Robotics 巻: Vol.1 号: 6 ページ: 1-23
  • DOI: 10.1002/rob.21580
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 無人化施工の効率・安全性を高める映像の注視・解釈支援に関する調査研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 亀崎允啓，岩田浩康，菅野重樹
  • 雑誌名: 建設機械施工 巻: 67 ページ: 64-73
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 無人化施工における環境カメラのための半自動制御システムの基礎研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 亀崎允啓，岩田浩康，菅野重樹
  • 雑誌名: 建設機械施工 巻: 67 ページ: 92-100
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A Practical Operator Support Scheme and Its Application to Safety-Ensured Object Break Using Dual-Arm Machinery (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: Vol.28, No.13 号: 23 ページ: 1599-1615
  • DOI: 10.1080/01691864.2014.959053
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Pragmatic Approach to Modeling Object Grasp Motion Using Operation and Pressure Signals for Demolition Machines (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 雑誌名: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration (JCMSI) 巻: Vol.7, No.6 号: 6 ページ: 356-363
  • DOI: 10.9746/jcmsi.7.356
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-Series Primitive Static States for Detailing Work State and Flow of Human-Operated Work Machine (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Advanced Robotics 巻: Vol.28, No.20 号: 20 ページ: 1357-1374
  • DOI: 10.1080/01691864.2014.933126
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Basic Framework of Virtual Reality Simulator for Advancing Disaster Response Work Using Tele-Operated Work Machines (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Junjie Yang, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: 26 ページ: 486-495
  • NAID: 130007671144
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 手先位置頻度マップを用いた作業傾向の分析と操作技能の推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓，峰田健司，橋本諭，岩田浩康，菅野重樹
  • 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2016論文集 (Robomec’16)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] 遠隔操作オペレータの環境把握性を高める非映像化情報の可視化と推奨注視映像への誘導 (2016)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓，佐藤隆哉，楊俊傑，岩田浩康，菅野重樹
  • 学会等名: 第21回ロボティクスシンポジア
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 次世代ロボットのための知的ヒューマンマシンインタフェース (2016)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓
  • 学会等名: シンポジウム：次世代ロボットとRT技術の未来～次世代ロボット開発の最前線～
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-03-12
  • 招待講演
• [学会発表] 複数画面を使った遠隔操作における注視映像と作業パフォーマンスの関連性分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓，佐藤隆哉，楊俊傑，岩田浩康，菅野重樹
  • 学会等名: 第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2015)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-12-14
• [学会発表] 拡張現実感を利用した複数の視線誘導手法による遠隔操作者の認知負荷軽減に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤隆哉，亀﨑允啓，楊俊傑，菅野重樹，岩田浩康
  • 学会等名: 第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2015)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-12-14
• [学会発表] 識別性能の粒度を高める操作・運動・負荷情報を用いた拡張基底作業状態の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓，三矢隆史，森島洋忠，峰田健司，岩田浩康，菅野重樹
  • 学会等名: 第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2015)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-12-14
• [学会発表] Analysis of Spatial Perception Ability Based on Human Eyesight for Teleoperators (2015)
  • 著者名/発表者名: Kui Chen, Junjie Yang, Takahiro Katano, Mitsuhiro Kamezaki, Shigeki Sugano
  • 学会等名: 6th International Conference on Advanced Mechatronics 2015 (ICAM2015)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] Visual Attention to Appropriate Monitors and Parts Using Augmented Reality for Decreasing Cognitive Load in Unmanned Construction (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryuya Sato, Mitsuhiro Kamezaki, Junjie Yang, Shigeki Sugano, Hiroyasu Iwata
  • 学会等名: 6th International Conference on Advanced Mechatronics 2015 (ICAM2015)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2015-12-05
  • 国際学会
• [学会発表] Inducement of Visual Attention Using Augmented Reality for Multi-Display Systems in Advanced Tele-operation (2015)
  • 著者名/発表者名: Junjie Yang, Mitsuhiro Kamezaki, Ryuya Sato, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 学会等名: 2015 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2015)
  • 発表場所: Hamburg, Germany
  • 年月日: 2015-10-18
  • 国際学会
• [学会発表] 無人化施工における視覚情報の強化に関する研究－作業状況に応じた環境カメラの自動制御と拡張現実技術を用いた注視支援－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓，佐藤隆哉，楊俊傑，岩田浩康，菅野重樹
  • 学会等名: 第15回建設ロボットシンポジウム (SCR2015)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-09-07
• [学会発表] 被覆率とコスト評価に基づく3次元異方性センサ群の実用的配置手法の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓，楊俊傑，岩田浩康，菅野重樹
  • 学会等名: 第33回日本ロボット学会学術講演会 (RSJ2015)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-09-03
• [学会発表] A 3D Sensing Model and Practical Sensor Placement Based on Coverage and Cost Evaluation (2015)
  • 著者名/発表者名: Junjie Yang, Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 学会等名: IEEE International Conference on CYBER Technology in Automation, Control, and Intelligent Systems (IEEE-CYBER2015)
  • 発表場所: Shenyang, China
  • 年月日: 2015-06-08
  • 国際学会
• [学会発表] A 3D Sensing Model and Practical Sensor Placement Based on Coverage and Cost Evaluation (2015)
  • 著者名/発表者名: Junjie Yang, Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 学会等名: IEEE-CYBER 2015
  • 発表場所: Shenyang, China
  • 年月日: 2015-06-08
• [学会発表] BIOG調整システムにおける入出力情報を用いた作業および操作者の特性分析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 亀崎允啓，小坂拓未，岩田浩康，菅野重樹
  • 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2015(Robomec’15)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-05-17 – 2015-05-19
• [学会発表] 遠隔重機作業の高度化に関する研究～拡張現実感を利用した映像の注視・解釈支援手法の開発～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 亀崎允啓，佐藤隆哉，楊俊傑，岩田浩康，菅野重樹
  • 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2015(Robomec’15)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-05-17 – 2015-05-19
• [学会発表] 遠隔重機作業の高度化に関する研究―作業状況に応じたロールアサインメントに基づく環境カメラの向き・画角調整― (2015)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓，佐藤隆哉，楊俊傑，岩田浩康，菅野重樹
  • 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2015 (Robomec’15)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-05-17
• [学会発表] 測定条件に応じたデータ選定によるロバストな把持物体重量計測システムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀崎允啓，三矢隆史，岩田浩康，菅野重樹
  • 学会等名: 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2014)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-12-14 – 2014-12-17
• [学会発表] Robust Object-Mass Measurement Using Condition-Based Less-Error Data Selection for Large-Scale Hydraulic Manipulators (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 学会等名: 2014 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO2014)
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 2014-12-05 – 2014-12-10
• [学会発表] 無人化施工の効率・安全を高める映像注目支援に関する調査研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀崎允啓
  • 学会等名: 平成26年度 建設施工と建設機械シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-11-26 – 2014-11-27
  • 招待講演
• [学会発表] Design of Human-Robot Interface Systems-Toward Applications to Advanced Active Aging Research- (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki
  • 学会等名: The 2nd Institute of Advanced Active Aging Research Symposium-Paradigm shifts in a super-aged society-
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-10-18
  • 招待講演
• [学会発表] An Adaptive Basic I/O Gain Tuning Method Based on Leveling Control Input Histogram for Human-Machine Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 学会等名: 2014 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2014)
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2014-09-14 – 2014-09-18
• [学会発表] 操作量ヒストグラムを用いたBIOG 自動調整手法～操作頻度の平準化による操作感の統一～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀崎允啓，小坂拓未，谷川雄介，岩田浩康，菅野重樹
  • 学会等名: 第32回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2014)
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-06
• [学会発表] 知的ヒューマンマシンインタフェースと事例紹介 (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀崎允啓
  • 学会等名: 第3回サステナブル／ロボティック・システムデザイン研究会
  • 発表場所: 宮城
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-08-26
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis of Effective Environmental-Camera Images Using Virtual Environment for Advanced Unmanned Construction (2014)
  • 著者名/発表者名: Junjie Yang, Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 学会等名: 2014 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2014)
  • 発表場所: Besanson, France
  • 年月日: 2014-07-08 – 2014-07-11
• [学会発表] An Autonomous Multi-Camera Control System Using Situation-Based Role Assignment for Tele-Operated Work Machines (2014)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Junjie Yang, Hiroyasu Iwata, Shigeki Sugano
  • 学会等名: 2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2014)
  • 発表場所: Hong-Kong
  • 年月日: 2014-05-31 – 2014-06-07
• [学会発表] 遠隔重機作業の高度化に関する研究―作業状況に応じたロールアサインメントに基づく環境カメラの向き・画角調整― (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀崎允啓，楊俊傑，岩田浩康，菅野重樹
  • 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2014(Robomec’14)
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-29
• [備考] 早稲田大学 研究者データベース
  • URL: http://researchers.waseda.jp/profile/ja.8eadae6f9c7d6853a61d631028462b56.html
• [備考] 早稲田大学理工学術院菅野研究室 Webｻｲﾄ
  • URL: http://www.sugano.mech.waseda.ac.jp/jp/
• [備考] 早稲田大学 研究者データベース
  • URL: https://www.wnp7.waseda.jp/Rdb/app/ip/ipi0211.html?lang_kbn=0&kensaku_no=4978
• [備考] 早稲田大学理工学術院菅野研究室Webサイト
  • URL: http://www.sugano.mech.waseda.ac.jp/
• [産業財産権] コンプライアントアクチュエータ (2015)
  • 発明者名: 菅野重樹，亀崎允啓，ゴンサロ・アギーレ
  • 権利者名: 学校法人早稲田大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-018069
  • 出願年月日: 2015-02-02