双腕宇宙ロボットの遠隔操作によるトラスの組立て及び衛星の捕獲

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750200
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 尹 祐根 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40312615)
• Keywords: 双腕宇宙ロボット / 宇宙遠隔操作 / テレロボティクス / 障害物回避 / ヒューマンインタフェース / ハプティックインタフェース

Research Abstract

本研究では,軌道上に打ち上げた双腕宇宙ロボットを使用して,地上からの遠隔操作により,トラスの組立て等複雑な作業を行うことのできる双腕宇宙ロボットの遠隔操作技術の開発を目的としている.特に,宇宙ロボットの遠隔操作において,宇宙ロボットの自律化,効果的な遠隔操作環境の構築が必要である.
以下に本年度に行った研究結果を述べる.
・本研究で使用している双腕宇宙ロボットの遠隔操作実験システムでは,マスタアームとして1台の小型高性能6自由度ハプティックインタフェースを採用している.そのため,1台のハプティックインタフェースで双腕のスレーブアームを効果的に遠隔操作する技術を開発する必要がある.ここで,双腕スレーブアームは12自由度を有しているため,6自由度のマスタアームに対して冗長系となっている.そこで,スレーブアームの手先の相対運動に着目し,この相対運動をハプティックインタフェースによりオペレータが遠隔操作する方法を提案した.
・宇宙ロボットを遠隔操作する場合,オペレータはスレーブアームの手先に注目することが多い.このため,オペレータの見ていないスレーブアームのリンク部が作業環境と衝突する可能性がある.そこで,リンク部が作業環境と衝突する情報をスレーブアームの手先に表示するバーチャルレーダーを提案した.オペレータは,バーチャルレーダーを見ることにより,スレーブアームのリンク部の全ての衝突情報を得ることができるので,衝突を回避しながら効果的に遠隔操作ができる.

Research Products

• [Publications] Yoon 他: "An Experimental Teleoperation System for Dual-Arm Space Robotics"Journal of Robotics and Mechatronics. 12・4. 378-384 (2000)
• [Publications] 尹 他: "ハプティックインタフェースを用いた技術試験衛星VII型(ETS-VII)搭載ロボットアームの遠隔操作実験"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00講演論文集. 1A1-10-016 (2000)
• [Publications] 尹 他: "宇宙ロボットの遠隔操作時にオペレータが使うフィードバック情報の変化"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'00講演論文集. 1A1-10-025 (2000)
• [Publications] 妻木 他: "手先の相対運動に着目した双腕マニピュレータの遠隔操作"第18日本ロボット学会学術講演会予稿集. 617-618 (2000)
• [Publications] 妻木 他: "バーチャルレーダによる障害物情報提示システム"日本ロボット学会誌. (掲載予定). (2001)