時間遅れを有する遠隔操作における接触予見制御

摘要

近年，通信技術の急速な進歩により，通信回線を介した 遠隔操作についての研究が広く行われている。同技術は，災 害地や原子力施設，宇宙空間などの危険地帯での作業や遠 隔手術など，様々な分野への応用が期待されているが，遠 隔操作の操作性を向上するためには，操作者に遠隔側の対 象物との接触時のカ覚情報を伝えることは，操作性の向上 に大きく貢献すると考えられる。このような，遠隔側対象 物との接触に関わるカ覚を操作者に伝える技術としてテレ ハプテイクスが研究されているが，同技術の中核となる要 素技術がバイラテラル制御である。バイラテラル制御では，双方向の通信によってマスターとスレープの2台のロボッ ト間に位置と力を伝達することで，操作者に遠隔側の位置 やカ覚の再現を可能としている。特に，マスターとスレーブ バイラテラル制御の実装手法としては，マスターとスレー プの双方に位置制御と力制御を行う4-channelコントロー ラ（Ch)が提案されている。 Kambaraらは，4-Chコント ローラについての研究を進め，反力の測定において力セン サを利用しない反力推定の手法を提案している。通信遅 れのない環境下でのバイラテラル制御においては，遠隔側 のマニピュレータが対象物に接触する瞬間，すなわち非接 触状態（フリーモーション）から接触状態に遷移する際の， カ覚情報，位置情報が瞬時に操作者側に伝わることが前提 となっている。