人間共存ロボットの觝触適応行動～第25報：人間追従下における二次的被害防止のための作業拘束解除手法

摘要

日常生活環境において家事や介助などの生活作業支援を提供する人間共存ロボットは，作業空間を共有する人間と物理的な触れ合い（本研究では觝触と呼ぶ）を生じ得る．作業遂行中に觝触が発生した場合には，人間共存ロボットは觝触力に応じた人間追従動作を発現させ対人安全性を確保すると共に，作業遂行を継続可能とする高いレベルでの機能両立を満たすことが求められる．そこで我々の研究グループは，作業拘束を維持したままロボット身体の冗長自由度を活かし人間追従を行うといった複数機能を両立する運動制御手法を提案している．これは觝触による直接的な被害 (一次的被害)だけでなく，作業拘束を不用意に解除することによる二次的被害をも未然に防ぐことを想定した手法である．しかしながら可動角の制限も考慮すると複数機能の両立問題は運動要求が互いに矛盾するなどデッドロック状態に陥ることは避け難く，人間追従により達成されている対人安全性が脅かされる可能性がある．この問題に対し，本研究ではデッドロックが発生した場合を鑑みて，作業拘束条件の一部を段階的に解除することで作業内容や周囲環境に応じて両立形態を調整し，二次的な被害を防止しつつロバストな作業遂行と人間追従の両立を可能とする動作制御システムを提案する．