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，并为每个项目获得了结果。 （1）我们重新考虑了直到去年构建的视觉跟踪实验设备的人机接口的阻抗控制端。由于阻抗控制实验，可以证实可以通过高频带和高干扰抑制性能进行阻抗控制。 （2）我们使用（1）中重建的人机界面使用视觉跟踪实验设备进行了操作感觉评估实验，并获得（a）操作员操作性感觉数据（感觉评估数据），（b）各种传感器数据在各种方式中发生了动态特性参数时。 （3）（2）和（b）在（3）（2）中获得的数据用于确定界面的动态特征参数通过a）和（b）在（3）（2）（2）和（c）界面动态特征参数中通过多变量分析等进行的数据。根据在（4）和（3）中获得的发现，我们构建了操作员的操作模型。我们进行了一个实验，以验证（5）和（4）中构建的操作感觉模型，并证明操作感觉模型在某种程度上是有效的。由于到目前为止进行的研究的结果是，我们能够实现这项研究的目标，“对操作人机合作系统的感觉进行建模，在该系统中，机器和操作员（人）（人）的操作终止始终与力量和运动之间的相互作用，并在实时操作之间建立相互作用，并需要实时操作，并使用模型的操作来开发控制系统设计方法”。未来的研究主题包括处理个体差异并使用本研究中使用的界面处理各种任务。

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