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モーション習得システムおよびモーション習得方法

シーズコード S130010887
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 大石 潔
  • 桂 誠一郎
  • 鈴山 駿行
技術名称 モーション習得システムおよびモーション習得方法
技術概要 外乱力を推定しエネルギーを動力に変換するアクチュエータ1は、モータなどの駆動源に電流値iを入力し、実際の位置xに動作する。アクチュエータ1を制御する位置情報型の外乱オブザーバ3は、電流値iを入力し位置xを擬似微分器4で擬似微分した値、即ち応答速度値を入力して、これらの各値から外乱力を推定する。擬似微分器4は、位置信号を推定速度信号に変換する。外乱オブザーバ3は、アクチュエータ1と等価的な逆モデルを組み込み、電流iを力単位の第1信号に変換し、第1信号と擬似微分器4からの応答速度を微分して得た第2信号とを比較した第3信号を出力する逆モデル部5と、逆モデル部5での微分の際にカットオフ周波数を設定することにより形成され、逆モデル部5から低周波帯域の成分の第3信号を取り出し、これを推定外乱力として出力するローパスフィルタ6と、により構成する。推定外乱力を、目標となる電流参照値Irefと同じ単位の補償電流値Icmpに逆変換する力-電流変換手段7は、この補償電流値と電流参照値とを加算器8で加算してアクチュエータ1に入力する電流値(電流指令値)iを算出する。
画像

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研究分野
  • ロボットの設計・製造・構造要素
  • 人間機械系
展開可能なシーズ ロボット社会の普及や介護システムの開発など、ヒューマンインタラクションを前提にした新しいモーションコントロールが望まれ、特に、ロボットによる低侵襲性外科医療や熟練者のスキル保存など、人間の高度な作業支援のためのスキル抽出技術の確立が求められている。従操作者の動きが主操作者に戻ることなく、主操作者の動きを従操作者に教示できるモーション習得装置およびモーション習得方法を提供する。
従操作システムにおいて、仮想出力手段,マスタシステム,およびスレーブシステムの間で、力覚・触覚情報を共有するマルチラテラル制御が行なわれる。そのため、主操作システムで操作した環境との接触を伴う主操作者の動きを、一乃至複数の従操作システムで同時に再現させながら、例えば従操作システムを利用する従操作者に対する訓練を行なうことが可能になる。また、従操作者が操作する従操作システムは、マスタシステムとスレーブシステムに基づくシステム構成を有することから、位置制御ベースのモーション習得システムやモーション習得方法では実現できなかった環境との接触を伴う動作の伝達が可能となる。
用途利用分野 モーション習得装置、ロボットシステム、遠隔教育システム
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人長岡技術科学大学, . 大石 潔, 桂 誠一郎, 鈴山 駿行, . モーション習得システムおよびモーション習得方法. 特開2008-213092. 2008-09-18
  • B25J   3/00     

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