把持装置のためのモアレ縞を用いた力可視化メカニズム文字の表示と画像処理による力の大きさの算出

摘要

ロボットの遠隔操作，内視鏡手術用器具の操作は，操作している器具や装置が作業対象にどの程度の力を加えているか，人間が直感的に知ることは難しい．力センサ等を装備し，力覚情報を人間に伝えるシステムがあればこの問題は緩和される．著者らは，電気的なセンサやアンプ等の装置を一切使用することなく，力によって生じる変位をモアレ縞により視覚的に拡大し力の大きさを縞模様により可視化するデバイスを提案している[1]．本論文では，縞模様のみではなく，モアレ縞を用い文字を表示する方法を提案する．ロボットの遠隔操作や腹腔鏡下手術はカメラの画像を見ながら操作している．しかし，これらの画像を構成するすべての画素が重要な情報を持つとは限らない．このことに着目し，画像において重要な情報を持たない所に本デバイスが配置されていれば，同様のカメラでありながら，より多くの情報を操作者に伝えることができる．本論文では，提案しているデバイスを平行グリッパに実装し，把持を行っている画像より力の大きさを算出できることも示す．