人間の感性を考慮した介助犬ロボットの開発(試作機の設計・製作および実験)

开发考虑人类情感的服务犬机器人（原型设计、制造和实验）

基本信息

批准号：
13750232
负责人：
甲斐義弘
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kochi University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

介助犬は,身体障害者を助けるように訓練された犬であるが,高齢化社会が進行している我が国において,今後,高齢者が在宅生活を送る上でも必要とされるであろうと考えられる.しかし,介助犬の数は僅かである.そこで,介助犬の役割を果たすロボットを開発し,来る超高齢社会に工学的立場から寄与することを考えている.介助犬ロボットのような人間と共存し,人間と協調して動くロボットを開発する上で,ロボットと人間とのコミュニケーションをどの様にとるかが重要な問題となる.特に人間の感性を考慮した場合,人間の意志通りにロボットが駆動でき,さらに人間に対して優しく(柔らかく)駆動することが重要である.そこで,本研究では,今年度,ロボット本体に取り付けた力センサにより,人間とロボットとの相互作用力を計測し,その力に対応した位置指令型インピーダンス制御を用いて,あたかもロボット本体にバネ・マス・ダンパーが仮想的に付いているかのようにロボットが動く柔軟な制御を実現できるロボットを機能試作した.これにより,人間の意志を相互作用力としてロボットに入力でき,位置指令型インピーダンス制御によりロボットは柔らかさを持って駆動する.さらに,位置指令型インピーダンス制御におけるバネ・マス・ダンパーは仮想的なものであり,コンピュータ上でこれらの値を変更することが可能であり,利用者の好みなどに合わせてロボットの柔軟性を変えることが可能である.機能試作したロボットを用いて実験を行い,その有効性などについて検討した.

服务犬是经过训练来帮助身体残障人士的狗，但在日本的老龄化社会中，人们认为未来老年人也需要它们在家中生活，但服务犬的数量很少。因此，我们正在开发扮演服务犬角色的机器人，并考虑从工程学的角度为即将到来的超级老龄化社会做出贡献。在开发能够与人类共存并与人类合作移动的机器人时，一个重要的问题是机器人和人类之间如何进行交流。特别是在考虑人类的情感时，重要的是要考虑人类如何与人类进行交流。机器人能够按照需要行驶，并且对人类温柔（柔软）。因此，在本研究中，我们将使用附着在机器人本体上的力传感器。通过测量人类和机器人之间的相互作用力，并使用与该力相对应的位置命令阻抗控制，机器人的移动就像弹簧、质量或阻尼器虚拟地连接到机器人主体上一样，我们开发了一个功能原型。可以实现柔性控制的机器人。这允许将人的意志作为交互力输入到机器人，从而可以使用位置指令型阻抗控制。此外，位置指令型阻抗控制中的弹簧、质量和阻尼器都是虚拟的，并且这些值可以在计算机上改变，使得用户可以根据自己的需要改变机器人的灵活性。我们使用原型机器人进行了实验并检查了其有效性。