予測質量推定及び質量知覚制御に基づくパワーアシスト装置の違和感低減手法の開発

开发一种基于预测质量估计和质量感知控制的减少动力辅助装置不适的方法

基本信息

批准号：
20H04274
负责人：
池浦良淳
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Mie University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

パワーアシスト装置は現状の社会に必需となるが，操作者が運搬物体を「重い」と視覚的に感じているにもかかわらず，アシスト装置により必要以上に「軽く」操作できてしまうと，結果的に予想外の急激な危険操作をする可能性が高い．これにより，操作に違和感や恐怖感を抱き，事故につながるなど，緊急に解決しなければならない問題である．この問題は操作者が事前に感じる視覚的質量感と操作中の体性感覚的質量感が大きく異なることが原因と考えられる．そこで，本研究の目的は，制御によりパワーアシスト操作時の体性感覚的質量感を変化させ，実用的で安全安心なパワーアシスト装置を開発することである．体性感覚的質量感を制御するには，人間の質量知覚特性を把握し，それを基に制御手法を考案しなければならない．令和３年度までは，アシスト装置が見えない状態で運搬物体のみ見える状態での違和感について調査を行ってきた．現実のアシスト装置を考えると，アシスト装置の機構が見える状態で，作業を行うのが一般的である．そこで，アシスト機構が見える状態で機構は動作するがアシストされず本来の質量特性の運搬物体を操作する場合と，運搬物体単体を操作する場合の質量感覚を比較検討を行った．その結果，アシスト機構が見える場合，人は，運搬物体の質量特性だけでなく，アシスト装置の動作抵抗などを考慮した操作感をイメージするため，アシスト装置が見える場合の方が軽いと感じることが分かった．また，令和３年度までの質量感のみのアンケート調査に加えて，違和感に対する感覚を多角的に評価するため，アシスト装置の操作における評価形容詞の選定を行った．これらの成果は，運搬物体のみでの視覚的質量感を評価するだけでなく，アシスト装置を含めた質量感を評価する必要があり，さらに本研究の必要性を裏付けるものとなっている．

动力辅助装置在当今社会中是必不可少的，但如果操作者视觉上感觉所运输的物体“重”，但辅助装置允许他或她操作它比必要的“轻”，结果可能是不理想的。操作者很可能突然执行意外的危险操作。这是一个必须紧急解决的问题，因为它会导致操作过程中的不适感和恐惧感，从而导致事故的发生。该问题被认为是由于操作者预先感受到的视觉质量感与操作过程中的体感质量感之间存在较大差异所致。因此，本研究的目的是通过控制助力操作时的体感质量感觉，开发一种实用、安全、放心的助力装置。为了控制体感质量感觉，需要了解人体质量感知特性并据此设计控制方法。直到 2021 财年，我们都调查了仅看到运输物体而看不到辅助装置时感受到的不适。当考虑实际的辅助装置时，通常使用可见的辅助装置的机构来工作。因此，我们比较了在辅助机构可见但未辅助的情况下操作输送物体时与其原始质量特性以及单独操作输送物体时的质量感。因此，当辅助机构可见时，人们想象的操作感觉不仅考虑了被输送物体的质量特性，还考虑了辅助装置的操作阻力，因此人们感觉它更轻当辅助装置可见时我明白了。此外，除了截至2021财年仅关注质量感的问卷调查外，我们还选择了辅助装置操作的评价形容词，以便从多个角度评价不适感。这些结果支持了这项研究的必要性，因为不仅需要评估运输物体的视觉质量感，还需要评估包括辅助装置在内的质量感。