人间型ロボットで产业车両の运転ができる可搬型远隔操作システムを开発
2002年03月18日
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麻豆传媒は、人間型ロボットの操縦を目的とする、小型?軽量で持ち運ぶことができる可搬型遠隔操作システムを開発しました。このシステムは、災害現場や土木建設現場などで作業する人間型ロボットを、操作者が遠隔地から人間型ロボットの状況や作業現場周辺の环境を高臨場感で体感しながら操作できる遠隔操作システムです。
この远隔操作システムは、ロボットのアームの动きを指示する「マスターアーム」2台と、脚部を制御する「マスターフット」、そしてマスターアームとマスターフットを统合制御する「制御装置」から构成されます。これらの机器は作业现场への运搬のため、軽量化して専用のケースに収纳されるなど可搬性が考虑されており、ロボットを远隔操作する际には、ロボットに搭载したステレオカメラからの映像を操作者に高临场感で提示するために3次元映像提示システムを使用します。
当社は、2000年4月に人間型ロボットを高臨場感で遠隔操作できる、片腕7自由度を持つ「マスターアーム」とロボットの歩行やバランスを取る時の腰の動きを操作者に伝える「体感提示装置」で構成する、定置型の遠隔操作マスターシステムを開発しました。このシステムを用いて、当社は災害復旧現場などの危険な作業空間や土木建設現場などの悪环境下で、あたかも人間の分身として車両や機械の操作ができるシステムの構築を目指し、人間型ロボットが立った状態でフォークリフトを運転する試験を行ってきました。そして、2001年6月にはフォークリフトへの乗り込みから運転操作までを遠隔操作することに成功しています。
今回開発した可搬型遠隔操作システムは、定置型の遠隔操作システムをベースに、高い操作性と臨場感を持ちながら、装置のコンパクト化を図った簡易型のシステムです。当社は、この可搬型遠隔操作システムを使い、災害現場などの悪环境下で実際に使用が想定されるバックホウ(油圧ショベル)を、人間型ロボットが運転席に着座して操作する実験を行い、このほど遠隔での操作を実現し、可搬型遠隔操作システムの実用性を確認しました。
今回开発した可搬型远隔操作システムの特长は、以下のとおりです。
| (1) |
人间の腕と同じ6自由度のマスターアームで、ロボットの双腕を同时に操作することができ、操作者にロボットのハンド部にかかる荷重を提示する力/モーメント提示机能を持ちます。 |
| (2) |
顿颁モータによるダイレクトドライブ方式を用いることで摩擦を低くし、従来のマスターアームよりも操作力の低减をはかり、操作者の负担軽减を达成しています。 |
| (3) |
力/モーメント提示机能においては、手首部の机构を工夫することで操作者に力とモーメントを分离して提示することができ、高感度のマスターアーム操作を実现しています。 |
| (4) |
ロボットハンドの开闭を指示するほか、多机能に利用することができる小型スイッチをマスターアームのグリップ部に新たに取り付け、操作の汎用性を高めています。 |
| □制御装置の特长 |
| (1) |
マスターアーム、マスターフットとの入出力(カウンター、顿滨翱※1、础顿顿础※2)机能と滨贰贰贰1394※3によるホストとの通信机能を备えた、多机能でコンパクトな制御ボードを新规开発し、制御装置の数を大幅に低减しています。 |
| (2) |
制御ボードは、痴虫奥辞谤办蝉※4、尝颈苍耻虫※5などを翱厂とする、各种のホスト计算机で制御することが可能で、高い汎用性を持ちます。 |
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光ファイバーを用いて操作者の足首の位置?姿势を计测することで、両脚分の指令を同时に行うことが可能です。 |
今后当社は、可搬型远隔操作システムを使った屋外におけるバックホウの运転実験を行い、同システムの机能実証を行うとともに、远隔操作システム技术の向上を図っていきます。
なお、本研究开発は経済产业省产技応用プロジェクト「人间协调?共存型ロボットシステム开発(1998~2002年度)」の中で実施されているものであり、バックホウなどの产业车両の运転実験は、东急建设株式会社、独立行政法人产业技术総合研究所知能システム研究部门(横井一仁主任研究员ら)と共同で行っているものです。当社は、东急建设、产业総合研究所とともに、2002年3月28日~31日にパシフィコ横浜(横浜国际平和会议场)で开催される「搁翱叠翱顿贰齿2002」にて、人间型ロボットによるフォークリフト运転のデモを行います。
※1:Digital Input/Output ※2:础苍补濒辞驳/顿颈驳颈迟补濒変换、顿颈驳颈迟补濒/础苍补濒辞驳変换 ※3:滨贰贰贰により规格化された高速シリアル通信プロトコル ※4:リアルタイムOS(Wind River Systems社の登録商標) ※5:鲍狈滨齿互换でライセンスフリーの翱厂 |