2018 Fiscal Year Annual Research Report
Contact-predictive control for improving safety and stability of network-remote service robot
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16K06427
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
内村 裕 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00416710)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 接触予見 / モデル予測制御 / ネットワーク制御 / 時間遅れ / 遠隔施工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
接触を伴う遠隔操作において通信遅延が生じると、システムの安定性・安全性が大きく損なわれる恐れがある。具体的には、ロボットが対象物に接近し接触した後も、接触したことが通信遅延によって操作者に伝わらず、未だ接触していないと誤認して更に力を付加してしまい、対象物が脆弱な場合は破損の危険性につながる。
当研究では，これまでに通信による時間遅れを有するシステムにおいて、通信による時間遅れを有するシステムにおいて、遠隔側の制御対象の誤動作の回避を考慮したモデル予測制御によって、遠隔側の障害物に接触した際に意図しない動作に陥ることを防ぐと同時に、操作側のモデルの状態の修正を行う制御手法の構築に取り組んだ。
今年度においては，昨年度までの研究成果を踏まえ，オペレータの指令が伝達される遅延時間を勘案し，遠隔側の過去の状態をもとにモデルベースで未来の状態を予測し，オペレータに提示することで操作支援を行う遠隔支援システムの構築について取り組んだ。特に，遅延時間が大きな場合においては，予測状態を提示することの有効性について検証した。提案した制御系の有効性を検証すべく、数値シミュレーションおよび実験を行った。 実験においては，遠隔側の環境を３次元計測しテクスチャマッピングしたモデル上に，操作対象のロボットをインポーズした画面をオペレータに提示し，ネットワーク上の時間遅れをエミュレータ上で再現して，往復の通信遅延を再現した。
実験の結果、遅延補償をしない場合は，所望の動作軌跡から大きく逸脱するのに対し，提案手法を適用した場合は，所望の動作軌跡を精度よく追従することを確認した。
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Research Products
(4 results)
