準自律型操作支援による双腕建機作業の効率性・安全性向上に関する基礎的研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760215
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 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, 講師 (30468863)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 知能化インタフェース / 操作支援 / 状態識別 / 負荷計測 / 建設機械

研究概要

この度の大震災を機に，建設作業機を用いた災害救助・復旧作業，瓦礫撤去・分別作業などをはじめとするの複雑・高度な重作業が社会的に強く求められるようになった．本研究では，グラップル（把持機構）を備えた双腕タイプの建設作業機をメインのターゲットとした操作者支援システムの基礎開発を行った．本支援システムは，オペレータが主体的に機械操作を行う中で，機械側の自律的な状態認識により判断された効率や安全性が低下する場合にのみ，オペレータの操作を支援するものである．実機を用いた評価実験の結果，本システムを利用することで，経験の浅いオペレータであっても，効率的かつ安全な作業を実現できるようになることが示唆された．

研究成果

• [雑誌論文] Practical Object-Grasp Estimation without Visual or Tactile Information for Heavy-Duty Work Machines (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Proceedings of 2013 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2013) ページ: 3210-3215
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Object Grasp Motion Model using Control Signal and Cylinder Pressure in Demolition Machines for Disaster Response Work (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Proceedings of SICE Annual Conference 2013 (SICE2013) ページ: 307-312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of Comprehensive Work Tendency Using End-Point Frequency Map for Human-Operated Work Machines (2013)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Proceedings of 2013 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2013) ページ: 752-757
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Symbolic Construction Work Flow Based on State Transition Analysis Using Simplified Primitive Static States (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: Vol. 24, No. 6 ページ: 939-948
  • 査読あり
• [雑誌論文] Operational Support for Ensuring Safety Object-Removal Using Dual-Arm Construction Machinery (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Yosuke Shimada, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Proceedings of 2012 First International Conference on Innovative Engineering Systems (ICIES 2012) ページ: 257-262
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Pragmatic Load Detecting System Based on Uncertainty Evaluation for Construction Manipulator, SICE Journal of Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Measurement, and System Integration (JCMSI) 巻: Vol. 5, No. 6 ページ: 366-373
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantification of Comprehensive Work Flow Using Time-Series Primitive Static States for Human-Operated Work Machine (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsuhiro Kamezaki, Hiroyasu Iwata, and Shigeki Sugano
  • 雑誌名: Proceedings of 2012 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2012) ページ: 4487-4492
  • 査読あり
• [学会発表] 負荷変化率を用いた操作入力の無効化による双腕引き剥がし作業の安全性向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓,橋本諭,岩田浩康,菅野重樹
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2013)
  • 発表場所: 南大沢(東京), (no. 1H3-7)
  • 年月日: 20130900
• [学会発表] 操作型作業機械の知能化に関する研究～第10報 : 手先の外力・移動方向を用いた物体把持推定の高精度化～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓,石井孝洋,岩田浩康,菅野重樹
  • 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2013論文集(Robomec'13)
  • 発表場所: 筑波(茨城),(no. 1A1-Q10)
  • 年月日: 20130500
• [学会発表] 操作型作業機械の知能化に関する研究～第9報 : 操作・負荷フラグの時系列遷移を利用した物体把持・非把持推定～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓,石井孝洋,岩田浩康,菅野重樹
  • 学会等名: 第13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(SI2012)
  • 発表場所: 福岡, (1A1-1)
  • 年月日: 20121200
• [学会発表] 操作型作業機械の知能化に関する研究～第8報 : 手先位置頻度マップを用いた大局的作業傾向の可視化～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓,橋本諭,岩田浩康,菅野重樹
  • 学会等名: 第30回日本ロボット学会学術講演会論文集(RSJ2012)
  • 発表場所: 札幌(北海道), (no. 3L2-2)
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] 操作型作業機械の知能化に関する研究～第7報 : 時系列遷移情報の利用による基底作業状態の識別性能向上～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑允啓,岩田浩康,菅野重樹
  • 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2012論文集(Robomec'12)
  • 発表場所: 浜松(静岡), (no. 1A2-F02)
  • 年月日: 20120500
• [図書] 早稲田理工PLUS 2014 Break the impossible!前人未到の"その先へ" (2014)
  • 著者名/発表者名: 亀崎允啓ほか
  • 総ページ数: 95
  • 出版者: 朝日新聞出版
• [備考] 早稲田大学 研究者データベース 教員氏名/亀崎允啓
  • URL: https://www.wnp7.waseda.jp/Rdb/app/ip/ipi0211.html?lang_kbn=0&kensaku_no=4978
• [備考] 早稲田大学理工学研究所Webサイト
  • URL: http://www.wise.sci.waseda.ac.jp/research/node/17?profile_researchercategory=js
• [備考] 早稲田大学理工学術院菅野研究室Webサイト
  • URL: http://www.sugano.mech.waseda.ac.jp
• [備考] Lecture,Mitsuhiro Kamezaki, Intelligent Human-Machine Interface, Research Seminar in Department of Mechatronics and Robotics, School of Innovation Design, Egypt-Japan University of Science and Engineering (E-Just), Alexandria, Egypt, Dec. 2012
• [備考] Webサイト,「菅野先生、亀崎先生、坂本 先生(早稲田大学)のE-JUST訪問」,独立行政法人 国際協力機構(JICA),2012年12月7日
• [備考] The SICE Annual Conference Young Author's Award Finalists in SICE Annual Conference 2013, Sept. 2013