| 研究課題/領域番号 |
21H01294
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| 研究機関 | 龍谷大学 |
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研究代表者 |
坂上 憲光 龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (20373102)
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| 研究分担者 |
小金澤 鋼一 東海大学, スポーツ医科学研究所, 研究員 (10178246) [辞退]
和田 隆広 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (30322564)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 水中ロボット / Haptic Shared Control / 協調制御 / 多関節グリッパ / 物体把持 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，人間（操縦者）と自動化システムが協調して機械システムを制御するHaptic Shared Control（以下，HSCと呼ぶ）と，剛性可変機能をもつ多関節グリッパを水中ロボットに適用し，水中で行われる近接・接触作業の操縦者負担の軽減，効率化や自動化を実現することを目的としている．この実現のため，水中ロボットの３次元的な操縦と操縦者への力覚提示を実現する小型軽量な操縦デバイスの開発を行った．そして，この操縦デバイスおよび派生的に開発した操縦デバイスも用いて水中ロボットのHSCの有効性を検証した．さらに，水中物体へのアプローチ，物体把持を支援するユーザビリティの高いグリッパ機構の開発を行った．
開発した操縦デバイスは，デバイスに内蔵された計算機によって水中ロボットから送られた画像から物体を認識し，ジョイスティックを自動制御することで，水中ロボットの３次元的な位置制御と操縦者への力覚提示の実現を可能した．この操縦デバイスを利用し，HSCを実現するため，水槽での水中ロボットによる物体把持の被験者実験も実施し，その有効性を検証した．この実験結果からHSCの制御性能を向上させる制御手法開発のための新たな知見も得られた．HSCに関して，協調経路追従制御策の開発，水中ロボットのセンサ認識信頼度に基づいてHSCの協調制御の強度を適応的に変化させる手法，そのセンサ情報を人に提示することで人間が協調度合を変化させることを想定したインタフェースの開発も実現した．これらも被験者実験を通して有効性と課題を明らかにした．
多関節グリッパについては，関節柔軟性に加え，グリッパ部分が前後方向にスライドする機構を提案し，水中ロボットの操作熟練度や位置制御に依存せずに把持対象へのアプローチ，把持を支援するユーザビリティの高いグリッパ機構を開発した．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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