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2018 年度 実績報告書

操作型機械における基本入出力ゲインの自動調整手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06196
研究機関早稲田大学

研究代表者

亀崎 允啓  早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 主任研究員(研究院准教授) (30468863)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードヒューマンマシンインタフェース / 操作型機械システム / 操作支援 / 操作ゲイン / 人間機械システム / 操作性 / 使いやすさ
研究実績の概要

傾向を捉えるデータの時間長,ヒストグラムの階級数,BIOGの調整粒度などのシステムパラメータが固定の状況では,性能向上の最大化が図れないことが予想される.そこで,調整前後の操作量・速度ヒストグラム,およびBIOGと作業結果などから,システムパラメータを調整する学習規範を抽出した.具体的には,変更量履歴の時系列分析からフィードフォワードを行い,誤差低減および解の安定化を図るものである.また,調整済みのBIOGに対して必ずしも人間側の順応が得られるわけではないため,操作者側からの適応を促す仕掛けを実装する.目標値と大きくずれる操作領域における操作改善を,作業状況とあわせた情報支援として提供した.さらに,操作者の主観的評価に基づくBIOG調整手法についても有用性を評価した.平成29年度では,駆動関節軸単体での単軸基本規範を構築している.操作履歴を移動ベクトル単位で捉えることで,これまで開発してきた単軸規範の拡張で対応できると考え,駆動軸間の関係性(手先の移動ベクトル)を考慮した複軸協調規範についても検討を行った.
平成29年度に行った1次評価実験から得られた知見,および,上記で開発する調整システムを統合して2次最終実験として,速度制御型のマスタスレーブを有するアームシステムを利用した長時間作業による評価実験を行った.タスクは,高速動作が求められるボールの運搬,微細操作が要求されるブロックの積み上げ,複軸の協調操作が求められる掘削の3種類で,素人から熟練操作者まで幅広い被験者に参加頂き,汎用性の評価を行った.その結果,フィードバックを提供することで,作業パフォーマンスの向上度合いが上昇することがわかった.複軸規範を導入することで,違和感の原因となる軸間の大きな異方性を減じさせられることがわかった.

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 高度自動運転車における半自動制御のための相互作用型力触覚インタフェースの提案2018

    • 著者名/発表者名
      亀﨑允啓,マナワドゥ ウダーラ,河野陽大,石川雅晃,菅野重樹
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集

      巻: 84 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1299/transjsme.18-00008

    • 査読あり
  • [学会発表] A Driver Situational Awareness Estimation System Based on Standard Glance Model for Unscheduled Takeover Situations2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Hayashi
    • 学会等名
      2019 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] 操作型作業機械の知能化に関する研究~重回帰分析を用いた作業効率に係る要因解析~2019

    • 著者名/発表者名
      亀﨑允啓
    • 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2019論文集(Robomech’19)
  • [学会発表] テイクオーバー時の認知的関与度の推定に関する研究~基準視線パターンの導出と視線誘導支援システムの評価~2019

    • 著者名/発表者名
      林弘昭
    • 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2019論文集(Robomech’19)
  • [学会発表] 巧緻作業を伴う遠隔作業における低認知負荷Zooming手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      水越勇一
    • 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2019論文集(Robomech’19)
  • [学会発表] 重機遠隔操作におけるARナビゲーションを用いた先行的情報提示による効果の検証2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤隆哉
    • 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2019論文集(Robomech’19)
  • [学会発表] 重機の遠隔操作性向上のためのマルチカメラ最適配置に関する研究-第二報 掘削・配置作業におけるパン・チルト角が及ぼす作業効率への影響の実験的検証-2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤隆哉
    • 学会等名
      第24回ロボティクスシンポジア予稿集
  • [学会発表] Experimental Investigation of Optimum and Allowable Range of Side Views for Teleoperated Digging and Release Works by Using Actual Construction Machinery2019

    • 著者名/発表者名
      Ryuya Sato
    • 学会等名
      2019 IEEE/SICE International Conference on System Integration (SII 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Derivation of an Optimum and Allowable Range of Pan and Tilt Angles in External Sideway Views for Grasping and Placing Tasks in Unmanned Construction Based on Human Object Recognition2019

    • 著者名/発表者名
      Ryuya Sato
    • 学会等名
      2019 IEEE/SICE International Conference on System Integration (SII 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] 運転者の負荷に応じて伝達モダリティを調整する注意喚起システムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      富田智哉
    • 学会等名
      第19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論文集(SI2018)
  • [学会発表] パーソナルモビリティの運転評価手法に関する研究~操作入力と動作出力に係る調和性指標の提案~2018

    • 著者名/発表者名
      森大河
    • 学会等名
      第19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論文集(SI2018)
  • [学会発表] 無人化施工における認知的視野狭窄を低減する映像提示手法の構築2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤隆哉
    • 学会等名
      第19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論文集(SI2018)
  • [学会発表] 災害対応ロボットの能動的環境接触による相互作用パラメータの推定2018

    • 著者名/発表者名
      上原悠嗣
    • 学会等名
      第19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論文集(SI2018)
  • [学会発表] 地球をいじるロボット2018

    • 著者名/発表者名
      亀﨑允啓
    • 学会等名
      早稲田地球再生塾第2回勉強会「ロボットは地球を救えるか?」
    • 招待講演
  • [学会発表] Machine Learning Based Skill-level Classification for Personal Mobility Devices Using Only Operational Characteristics2018

    • 著者名/発表者名
      Yifan Huang
    • 学会等名
      2018 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] ダンプトラックの燃費向上・長寿命化に向けた状態抽出に関する基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      山下真司
    • 学会等名
      第18回建設ロボットシンポジウム論文集(SCR2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] 機械学習を用いたパーソナルモビリティの運転技能判別~操作量のみに基づく運転技能分類モデルの構築と評価~2018

    • 著者名/発表者名
      森大河
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2018)
  • [学会発表] 多自由度災害対応ロボットのための移動機構を利用した複合マニピュレーション手法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      上原悠嗣
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2018)
  • [学会発表] Tactical-Level Input with Multimodal Feedback for Unscheduled Takeover Situations in Human-Centered Automated Vehicles2018

    • 著者名/発表者名
      Udara E. Manawadu
    • 学会等名
      2018 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiclass Classification of Driver Perceived Workload Using Long Short-Term Memory based Recurrent Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      Udara E. Manawadu
    • 学会等名
      2018 IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] マスタ・スレーブシステムにおける提示映像スケーリングの有効性検証2018

    • 著者名/発表者名
      江藤孝紘
    • 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2018論文集(Robomech’18)
  • [学会発表] 災害対応作業の複雑・連続・時限性を考慮したマスタ・スレーブシステムのスケール・ゲイン調整手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      亀﨑允啓
    • 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2018論文集(Robomech’18)
  • [学会発表] アームとフリッパの協調制御に基づく多自由度災害対応ロボットの半自律不整地移動手法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      東宏河
    • 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2018論文集(Robomech’18)
  • [学会発表] グローピング動作に基づく災害対応ロボットの近接環境理解に関する基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      上原悠嗣
    • 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2018論文集(Robomech’18)
  • [学会発表] 自動運転システムとの多感覚相互作用を提供する円環型インタフェースの開発2018

    • 著者名/発表者名
      江馬敬明
    • 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2018論文集(Robomech’18)
  • [学会発表] Human-Agent Collaborative Control in Automated Vehicles for Takeover Situations in Dynamic Unstructured Urban Environments2018

    • 著者名/発表者名
      Udara E. Manawadu
    • 学会等名
      Workshop on Robot Teammates Operating in Dynamic, Unstructured Environments (RT-DUNE), 2018 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2018)
    • 国際学会
  • [備考] 早稲田大学 研究者データベース

    • URL

      https://researchers.waseda.jp/profile/ja.8eadae6f9c7d6853a61d631028462b56.html

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公開日: 2019-12-27  

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