先端宇宙テレロボット技術の統合に関する研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09044121
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 妻木 勇一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50270814)
• 研究分担者: ヒルツィンガー ケルド ドイツ航空宇宙研究所, 教授 ; 阿部 幸勇 東北大学, 工学部, 教務職員 (80261600) ; 吉田 和哉 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00191578) ; NENCHEV Drag 新潟大学, 工学部, 教授 (80270809) ; 内山 勝 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30125504)
• キーワード: 宇宙遠隔操作 / 時間遅れ / オペレータ支援 / ネットワーク / マルチボディダイナミクス

研究概要

平成9年9月に研究代表者および分担者が,共同研究機関であるドイツ航空宇宙研究所(DLR)を訪問し,これまでの両者の研究結果の発表を行い,宇宙テレロボティクス,浮遊多体系のダイナミクス等に関する活発な意見交換を行った.
その後,最終年度に行うインターネットを用いた遠隔操作実験に関する議論を行った.インターネットにおいては通信時間遅れが存在し,通信容量にも制限があるなど,宇宙遠隔操作の状況と似た環境下にあり,これまで構築してきた宇宙遠隔操作システムの検証実験に適していると考えられる.
議論の結果,平成10年秋に実験を行う合意が得られた.
実験を行うため,保有する遠隔操作システムを以下に示すように改良した.
・システムをネットワーク対応型にするため,従来DOSを用いていたシステムをリアルタイムOSであるVxWorksに変更した.
・ネットワーク通信のためのソフトウェアを開発した.
従来のマスタアームは並進3自由度の自由度しか保有していなかったので,6自由度小型高性能なハプティックインターフェースを新たに開発し,システムに組み込んだ.
従来C言語のグラフィックスライブラリを用いて記述していたオペレータ支援用のユーザインタフェースをDLRとのシステムとの互換性を取りつつより高度なグラフィックス描写を可能とするため,OPenInventorによるものに一新した.
さらに,平成9年3月に研究代表者がDLRを訪問し,これまで開発してきたネットワークに関するソフトウェアおよびヒューマンインタフェースに関する基礎実験を行った.

研究成果

• [文献書誌] D. N. Nenchev, 他: "Reaction Null Space Control of Free-Floating and Elastic Base Robots" Proc. of Int. Symp. on Artificial Intelligence, Robotics and Automation in Space. 119-124 (1997)
• [文献書誌] 妻木 勇一, 他: "5リンクパラレルジンバル機構を用いた6自由度小型高性能ハプティックインターフェースの開発" 第15回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 651-652 (1997)
• [文献書誌] Y. Tsumaki, 他: "Design of a Compact 6-DOF Haptic Interface with Five Bar Spatial Gimbal Mechanism" 1998 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation. 発表予定. (1997)