ワイヤ駆動型力覚提示装置におけるデバイス自身が持つ受動粘性の動的制御の提案

摘要

本論文ではワイヤ駆動型力覚提示装置が持つ冗長性を利用したデバイス固有の受動粘性を動的に制御する手法を提案する．力覚提示装置において高い忠実性と安定性を同時に確保するにはデバイスの更新周期を短くするかデバイス固有の受動粘性を高くする必要がある．デバイス固有の受動粘性を高くすると高い剛性が安定に提示できる．しかし常に高くすると操作者は不要な粘性抵抗を感じるため装置の透明性が失われる．よって必要な時に高くし，必要でない時は低くするような動的な制御が必要である．デバイス固有の受動粘性を構成する要素の中でモータの回生制動の際に発生する回転抵抗がある．回生制動の制動時間を動的に制御してデバイス固有の受動粘性を制御することを提案する．ここで制動時間はモータ出力とトレードオフの関係があるが，ワイヤ駆動型力覚提示装置が持っている冗長性を利用することで解決した．以上の提案手法により高い忠実性と安定性を確保し，効率の良いシステムを実現した．