人間-機械協調系のための操作感モデルの開発と制御系設計への適用

人机协作系统操作感模型开发及其在控制系统设计中的应用

• 批准号: 17700237
• 负责人: 金森 直希
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700237/
• 关键词: 人間-機械協調; インピーダンス制御; 操作感制御; 視覚追従; 手動制御; 多変量解析; ユーザーインタフェース; マン・マシン・システム; 人間機械協調; 操作感; ヒューマンインタフェース; 感性計測; 力覚提示

本年度は以下の項目の検討を行い,それぞれの項目について成果を得た.(1)昨年度までに構築した視覚追従実験装置のマン・マシン・インタフェースのインピーダンス制御側を再考した.インピーダンス制御実験の結果,高い周波数帯域までモデル追従可能でかつ外乱抑圧性能が高いインピーダンス制御が実現できていることが確認できた.(2)(1)で再構築したマン・マシン・インタフェースを使用した視覚追従実験装置を用いて操作感評価実験を行い,マン・マシン・インタフェースの動特性パラメータを様々に変化させた際の,(a)操作者の操作感データ(官能評価データ),(b)各種センサデータを得た.(3)(2)で得られた(a),(b)のデータおよび(c)インタフェースの動特性パラメータの関係について多変量解析等により分析・考察し,(a)と(c),および(a)と(c)の関係の特徴について新しい知見を得た.(4)(3)で得られた知見をもとに,操作者の操作感モデルを構築した.(5)(4)で構築した操作感モデルの検証実験を行い,操作感モデルがある程度有効であることを示した.以上,これまでに行った研究の結果,本研究の目的である「機械の操作端と操作者(人間)が常に接触して力と運動の相互作用が生じかつリアルタイム動作が要求.される作業を行う人間一機械協調系を操作する人間が感じる操作感をモデル化すること」および「そのモデル化された操作感を用いた制御系設計法を開発すること」を達成することができた.今後の研究課題としては,個人差へ対応,本研究で使用したインタフェースを用いた様々なタスクへの対応が挙げられる.

今年，我们研究了以下项目并获得了每个项目的结果（1）我们重新考虑了去年建立的视觉跟踪实验装置的人机界面的阻抗控制部分。阻抗控制实验的结果，我们。证实已经实现了可以在高频段遵循模型并具有高干扰抑制性能的阻抗控制。（2）在（1）中重构的人机我们使用薄型界面的视觉跟踪实验装置进行了操作感觉评估实验，当我们改变人机界面的动态特性参数时，（a）操作者操作感觉数据（感官评估数据），（b） (3)通过多元分析等确定(2)和(c)中得到的数据(a)和(b)之间的关系的界面动态特性参数。通过分析和讨论，我们获得了关于(a)和(c)之间以及(a)和(c)之间关系的特征的新知识。基于(4)和(3)中获得的知识，算子在（5）和（4）中，我们构建了操作感模型。我们对构建的操作手感模型进行了验证实验，结果表明该操作手感模型在一定程度上是有效的。从迄今为止进行的研究结果看，本研究的目的始终是针对人类） “对操作人机协作系统的人所感受到的操作感进行建模，该系统执行涉及通过接触进行力和运动相互作用并需要实时运动的工作”和“建模操作感”。我们能够实现“使用接口开发控制系统设计方法”的目标。未来的研究课题包括处理个体差异以及使用本研究中使用的接口处理各种任务。

项目成果

人間機械協調制御のための操作感推定に関する基礎検討(その2)

人机协同控制操作感估计基础研究（下）

• 发表时间: 2008
• 作者: 平野 良季;傳田 遊亀;中山 雅人;西浦 敬信;Keiji Tatsumi;Keiji Tatsumi;Keiji Tatsumi;Keiji Tatsumi;Keiji Tatsumi;Keiii Tatsumi;Keiji Tatsumi;巽 啓司;由上 隆士;永尾浩之;永尾 治之
• 通讯作者: 永尾 治之

人間機械協調制御のための操作感推定に関する基礎検討

人机协同控制操作感估计基础研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: 日本機械学会中国四国支部第45期総会・講演会講演論文集
• 作者: 平野 良季;傳田 遊亀;中山 雅人;西浦 敬信;Keiji Tatsumi;Keiji Tatsumi;Keiji Tatsumi;Keiji Tatsumi;Keiji Tatsumi;Keiii Tatsumi;Keiji Tatsumi;巽 啓司;由上 隆士;永尾浩之
• 通讯作者: 永尾浩之