| 研究課題/領域番号 |
19K12175
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| 研究機関 | 香川高等専門学校 |
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研究代表者 |
山崎 容次郎 香川高等専門学校, 機械工学科, 教授 (60259942)
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| 研究分担者 |
逸見 知弘 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 准教授 (00413849)
滝 康嘉 香川高等専門学校, 電子システム工学科, その他 (00455180)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 人形浄瑠璃 / 文楽ロボット / 対数螺旋曲線 / ２自由度パラレルリンク / もみじ手 / ２次フィルタ / 二峰性 / 動作生成 |
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| 研究実績の概要 |
令和3年度は，文楽ロボットの (1)左腕機構， (2)胴体機構， (3)脚機構 について，個別に研究に取り組んだ。まず，(1)左腕機構では，対数螺旋の媒介変数を階段上のステップ入力にフィルタを施すことで，ロボット手先速度が二峰性となる動作生成を実現し，電気学会電子・情報・システム部門大会で発表した。発表時は動作の収束が遅いという問題があったが，フィルタの時定数を1次遅れ系で変化させることによって解決できる見通しを得た。さらに，徳島県立阿波十郎兵衛屋敷で定期公演をしている阿波十郎兵衛座のご協力を仰ぎ，渦を巻くような動作以外についても，人形にマーカーを付けて撮影し2次元動画解析を行った。曲率が反転するような軌跡でも手先速度の二峰性が見られることを確認し，昨年度検証した対数螺旋曲線の二点補間の適用を試みている。
次に，(2)胴体機構については，昨年度までに制作した機構の改善を図った。人形の頭と心串（人形の頭から出ている主遣いが握る部分）の位置関係や主遣いの操作性を考慮し，頭を動かした時の体幹の姿勢変化が起こりやすいように再設計した。これより，主遣いは違和感を持つことなく操作ができ，体幹の姿勢変化をフィードバックした移動機構の追従制御が実現できる。
(3)脚機構では，昨年度に考案した「１自由度で歩行動作と正座に切り替える機構」の問題点を改善するため，可調整機構を用いた新しい脚機構を考案した。これにより，脚の圧力角が過大となったときの摩擦による運動への悪影響が解消できた。しかし，阿波十郎兵衛屋敷でヒアリングを行った結果，昨年度抽出した動作は足遣いが疲れている場合の動きであり，理想的な足の動きではなかったことが発覚した。このため，新たに平面2自由度パラレルリンク機構を用いた新型の脚機構を設計製作し，手動で動かしその効果を確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
COVID-19の影響を受け，徳島県立阿波十郎兵衛屋敷での撮影やヒアリングが遅れたり，県外の研究協力者の招聘を断念したりすることとなった。物品の発注も遅れ気味で，全体的に進行が遅れた結果，論文投稿も次年度に見送りとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで取り組んできたロボットシステムや動作生成について，その研究成果を取り纏め電気学会C部門の論文誌に投稿する。また，左腕アームについては，もみじ手と腕の連携した動きの実現，多様な動作に対する人形の手先速度特性の再現，それら人形の動作を被験者が鑑賞した際の感じ方についてのアンケート調査などを実施する。また，脚機構については歩行動作を媒介変数表現し，人が歩いているように見えるような速度プロファイルを考案生成し，その検証を試みる。
また，早急にこれまでの研究成果を広く公表するホームページを立ち上げ，研究概要，動画，写真なので成果を公表するとともに，研究にご協力いただいている徳島県立阿波十郎兵衛屋敷などの関係機関のリンク先をアップする。
さらに，体幹，左腕機構，脚機構，移動機構を備えた文楽ロボット全体の動作について再度リスクアセスメントを行い，安全性の検証を確保した上で，文楽ロボット全体としての動作生成を試みる。そして，文楽ロボット全体を動作させ，各機構の動作の連携に関する実機検証を計画している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
「現在までの進捗状況」に記したようにCOVID-19の影響で設計製作や阿波十郎兵衛屋敷への出張，人形遣いや関係者の招聘，謝金を伴うアンケート実施，学会発表等が先送りになったため。
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