テレコピーロボットにおける群挙動の安定化制御と世界規模の実証実験

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18H03763
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
• 研究機関: 長岡技術科学大学 (2019-2021); 豊橋技術科学大学 (2018)
• 研究代表者: 三好 孝典 長岡技術科学大学, 技術経営研究科, 教授 (10345952)
• 研究分担者: 内山 直樹 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10273327) ; 今村 孝 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10422809) ; 上 泰 明石工業高等専門学校, 電気情報工学科, 准教授 (20413809) ; 石橋 豊 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40252308) ; 小山 慎哉 函館工業高等専門学校, 生産システム工学科, 准教授 (50435385) ; 兼重 明宏 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70224615) ; 大場 譲 仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (80455104) ; 河合 康典 石川工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (90413765) ; 上木 諭 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (50467213) ; 田崎 良佑 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70644467)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 遠隔制御 / マルチラテラル遠隔制御 / 運動と力の相互作用 / むだ時間制御

研究成果の概要

マスターである人間の運動や力覚を遠隔地において忠実に再現するロボットをテレコピーロボットと定義する．本研究では，インターネットなどの通信遅延を有する環境において，テレコピーロボットによって自分自身があたかも遠隔地で運動しているかのような，あるいは遠隔地に存在する他人があたかも目前で運動しているかのようなシステムを構築したとき，そこで生じる力と運動の相互作用「力学的ハウリング」の発振の問題を解決する理論を導き出し，実験においてその有効性を明らかにした．

自由記述の分野

制御工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで，コピーロボットの概念は存在していたが，一方的に運動を伝えるものに過ぎなかった．テレイグジスタンスロボットにおいても，運動と力を考慮する研究はあったが，それらは人間にロボットを装着することで遠隔地のロボットを操作したり，力を知覚する仕組みとなっていた．本研究は，操作者は何も機構を身に着けることなく，対面しているコピーロボットから直接力を知覚する構造が新しく，さらに，多数のコピーロボットとの力と運動の相互作用を取り扱っている点が新しい．さらに，インターネットにおいて避けられない通信遅延の問題に取りくんでいることから，社会的な有用性も高い．