- 研究番号：15P14
- 研究分野：technology
- 研究種別：プロジェクト研究
- 研究期間：2015年04月〜2018年03月
代表研究者
菅野 重樹 教授
SUGANO Shigeki Professor
創造理工学部 総合機械工学科
Department of Modern Mechanical Engineering
URL：http://www.sugano.mech.waseda.ac.jp/jp/
研究概要
近年，災害救助・復旧など，作業力と巧みさとが要求される高度な作業への適用が求められているが，大きな慣性力と油圧遅れを考慮した制御，多自由度の同時操作など機械の自律的制御と同時にヒューマンインタフェース設計が大きな課題となっている．そこで本プロジェクト研究では，機械側が自律的に作業状態や危険状態を識別し，情報的・物理的な支援を提供する知能化インタフェース技術を開発することを目的としている．本研究期間では，オペレータの特性や作業内容，作業環境へ適用する入出力ゲインの自動調整手法の開発を行う．性質の異なる複数の作業(協調運搬や引き剥がしタスクなど)を実機にて行い，ゲイン調整による作業パフォーマンスの向上性について検証する．
入出力ゲイン(操作入力に対するアクチュエータ出力の関数)の自動調整システムの機能的要求の導出，システムを構成するモジュール群の開発および実装，各種センサを搭載した双腕建機での検証実験の順に研究を進める．2015年度は，これまでに開発してきたオペレータ支援システムを構成する3モジュール(情報検出・状態識別・支援提供)の考え方を利用し，自動調整に利用する特徴量(情報検出)，変更すべき状況の判断手法(状態識別)，変更すべき量と方向の算出手法(支援提供)における機能的要求事項を分析する．2016年度は，2015年度の分析結果に基づき，各モジュールの具体化を行う．特徴量に関しては，操作傾向と作業傾向を大局的に把握できること，判断手法に関しては，複雑な使用条件に依存しない共通性を有し，かつシンプルであること，変更量の算出手法に関しては，効果を高めつつもオペレータの混乱を招かない変更方法や変更量を出力することをそれぞれ考慮して開発を行う．さらに，マニピュレータは複数の自由度を有していることから，単軸だけでなく複軸協調における操作性も考慮した調整手法の開発を行う．2017年度は，入出力ゲイン自動調整システムの実機搭載を行う．性質の異なる複数の実験内容にて，さまざまな操作技能を有するオペレータに協力いただき，評価実験を行う．作業時間の減少だけでなく，オペレータの主観的な使いやすさが向上していることをアンケートなどから総合的に評価をし，システムの有用性を検証する．このとき，入出力ゲイン関数の形や粒度，分析に利用するデータの量などを変えて，システムの複雑性とパフォーマンス性能の関係性についても分析を行う予定である．
