人間の動作情報融合化に基づいた移動ロボットへの指令生成に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360212
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokyo University of Technology
• Principal Investigator: 橋本 洋志 東京工科大学, バイオニクス学部, 助教授 (60208460)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 篠原 一彦 東京工科大学, バイオニクス学部, 教授 (00327082) ; 坪井 利憲 東京工科大学, コンピュータサイエンス学部, 教授 (20329171) ; 大山 恭弘 東京工科大学, バイオニクス学部, 教授 (00233289) ; 石井 千春 工学院大学, 工学部, 講師 (80296079) ; 余 錦華 東京工科大学, 工学部, 助教授 (10257264)
• Keywords: 群ロボット / 指令生成 / 人間動作情報 / 生体情報 / 生体コミュニケーション / 非対称通信 / マスタースレーブ

Research Abstract

H15年度の研究実績概要を次に記す.
1 現有の顔面動作検出センサと視線追跡装置(既有物)を用いて、研究目的である動的な視線追跡が行える方法を検討した.顔面動作データおよび視線データの両方とも生理メカニズムに基づく微細振動が重畳しており特徴認識が困難であった.これを明白にするのに適したディジタルフィルタ処理方法として生理固有周波数を実験的に見出し,そのレベル毎のノッチフィルタを適用したところ,心理に関するアンケート調査を通して有意な結果を得た.
2 分散システムであるデータグローブ(本研究費で購入)の各関節からの手情報の取得方法を確立した.さらに,リアルタイムかつ遠隔モニタリングが必要なため,それに適したTCP/IPベースの遠隔モニタリングシステムを構築した.
3 人間動作情報の評価をより完備にするため,別の実験として机上で支援作業を行わえるような現有の小型群ロボットのチューニングを行った.これは,小型群ロボットが従来,通信装置、データ処理部などが十分でないため、本研究に適するように装置更新を行ったものである.さらに,マスタースレーブマニピュレータの役割を与えたとき,アクチュエータの不確かさに対するロバスト制御設計法を提案,その有効性を実験的に確認した.
4 群ロボット間のみならず分散配置された多種機器間の通信ネットワークの高品質維持・安定化を達成するには非対称トラヒック方式が適している.さらにプロテクションリングのファイバに関し,簡素かつ効率的な1芯で行えるシステム構築を提案し,そのコストメリットがあることの知見を得た.
5 人体におけるセンサ装着法の指針作りと生体情報の観点からの臨床的評価を行った.すなわち,頭部に顔動作センサを装着する場合、首の骨格を考慮した回転中心選定の検討、および、視線のサッカード運動波形をどの周波数帯域で低減したらよいかの検討を行い、その知見をデータベースとしてWeb上に構築した.

Research Products

• [Publications] 石井, 橋本: "把握物およびオペレータの不確かさとアクチュエータの電気的特性を考慮したマスタ・スレイブマニピュレータのロバスト制御"日本機械学会論文集(C編). 69. 1851-1857 (2003)
• [Publications] 須藤, 橋本, 小林, 大山, 石井: "顔面方向の画像情報に基づく全方位空間観測システム"日本e-Learning学会論文誌. (掲載決定). (2004)
• [Publications] 坪井, 名取, 三田地: "非対称トラヒックに適した1芯ファイバ型オプティカルプロテクションリング"電子情報通信学会. J87-B. 25-132 (2004)
• [Publications] 新妻, 橋本, 橋本, 渡邉: "空間知能化における身体を用いた空間ヒューマンインタフェース"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2004. (2004)