遠隔体験鑑賞システムを目的とした人間共存型移動ロボットの遠隔と自律の融合制御手法

一种与人类共存的远程自主移动机器人融合控制方法，用于远程体验观看系统

基本信息

批准号：
14580447
负责人：
松丸隆文
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,"遠隔体験・鑑賞システム"を想定した『人間共存型移動ロボットの遠隔操作システム』の実現のための技術課題として,"操作する人間"とロボットの間における安全性や操作性に着目し,自律動作と遠隔操作の長所を効果的に取り入れ,それぞれの欠点を補うような融合制御手法を検討している.いわゆるshared controlにおけるcomputer controlの具体的な動作を提案・評価するものである.移動ロボットに搭載したカメラからの画像を見ながら,操作者がジョイスティックを使ってロボットを操作する.自律動作として,旋回動作,倣い動作,減速動作の3つを検討している.自律動作の組合せの方法,および,環境認識/状況判断の手法について,ソフトウェア・シミュレーションでの検討を継続した.減速動作を基本として,旋回動作や倣い動作を複合化する手法により,障害物とのニアミスの回数を半減でき,安全性が向上することを確認した.状況に適した自律動作に関しては,通路走行時の曲がり角の通り抜けについて,どのような状況で自律動作を積極的に利用するかを解明し,どのような自律動作が使いやすいか,を検討した.操作者のジョイスティック操作とロボットの距離センサ情報から,周囲の環境とロボットの状況を分類し,旋回動作と倣い動作を選択的に付加する手法により,操作者に違和感ない動作を実現し,操作性が向上できることを確認した.ハードウェアでは,オムニホイール(富士製作所)による4輪駆動機構を有する全方向移動機構を開発中であり,また前方約170度の範囲における対象物との距離を走査できる距離センサ(北陽電気PB9)を使用できるように準備している.これらを組み合わせた移動ロボットを早急に完成させたい.今後は,操作者への情報提示・フィードバック手法を検討するとともに,統合ハードウェア・システムを用いた提案手法の検証実験を行ないたい.

本研究的重点是“人类操作员”与机器人之间的安全性和可操作性，作为实现“与人类共存的移动机器人的远程控制系统”的技术问题，该系统旨在成为“远程体验/欣赏系统”。 “我们目前正在研究集成控制方法，有效结合自主操作和远程控制的优点，同时弥补各自的缺点。该项目提出并评估了具体的控制动作。操作员使用操纵杆操作机器人，同时查看移动机器人上安装的摄像头的图像。自主运动包括转动运动、追踪运动，我们正在考虑三种类型的减速动作。正在使用软件模拟来研究将自主行动与环境识别/情况判断方法相结合的方法。我们继续研究目前的情况。我们确认，基于减速运动的方法，结合转弯运动和追踪运动，可以将与障碍物的近距离接触次数减少一半，并提高自主运动的安全性，我们将明确在什么情况下进行。在走过道时绕过弯道时应积极使用自主动作，并找出哪种自主动作好用。我们研究了以下内容：通过操作员的操纵杆操作和机器人的距离传感器信息对周围环境和机器人的情况进行分类，并通过有选择地添加转弯动作和跟踪动作，我们能够创建不会让操作员感到奇怪的动作我们意识到了这一点，并确认可操作性可以得到改善。硬件包括使用 Omniwheels（Fuji Seisakusho）的四轮驱动机构的全向移动机构。我们目前正在准备使用距离传感器（Hokuyo Electric PB9），它可以扫描到我们前方大约170度范围内的物体的距离。我们希望快速完成一个将这些设备结合在一起的移动机器人。未来，我们希望研究向操作员提供信息呈现和反馈的方法，并使用集成硬件系统对所提出的方法进行验证实验。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

萩原潔, 伊藤友孝, 松丸隆文: "人間共存型ロボットの遠隔操作に関する研究(第7報:融合制御における自律行動の複合化の評価)"日本機械学会[No.02-6]ロボティクス・メカトロニクス講演会'02[島根,くにびきメッセ]講演論文集. 2A1-C04 (2002)

Kiyoshi Hagiwara、Tomotaka Ito、Takafumi Matsumaru：“人类共存机器人的远程控制研究（报告7：融合控制中复杂自主行为的评估）”日本机械工程师学会[No.02-6]机器人与机电一体化讲座会02 [岛根县国引展览馆] 讲座论文集 2A1-C04 (2002)。