JP2009047503A - 触覚の解析方法および触覚の解析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】個体を動作させたときの時系列な反作用力の触覚情報を入力手段2により取得し、この入力手段2で取得した触覚情報を、処理手段3により時間領域で可視化できるように解析処理し、この解析処理結果から個体の動作に関し周波数的な特徴を抽出手段24で抽出する。これにより、例えば熟練技術者の持つスキルや、個体の動作の特徴や癖といった諸情報の特徴的な周波数について、個体の動作を触覚情報として取得して定量的に把握することができ、そこから動作の特徴を抽出することが可能になる。
【選択図】図1
Description
下野 誠通,桂 誠一郎,大西 公平(T.Shimono,S.Katsura,K.Ohnishi)、「環境モデルに基づく実世界力覚情報再現のための双方向モーションコントロール(Bilateral Motion Control for Reproduction of Real World Force Sensation based on the Environmental Model)」、電気学会 産業応用部門誌(IEEJ Transactions on Industry Applications)、第126−D巻第8号(Vol.126-D,No.8)、pp.1059−1068、2006年8月(August,2006) 桂 誠一郎,松本 雄一,大西 公平(S.Katsura,Y.Matsumoto,K.Ohnishi)、「マルチラテラル制御による「作用・反作用の法則」の実現(Realization of "Law of Action and Reaction" by Multilateral Control)」、米国電気電子学会 産業電子工学論文誌(IEEE Transactions on Industrial Electronics)、第52巻第5号(Vol.52,No.5)、pp.1196−1205、2005年10月(October,2005) 桂 誠一郎,大西 公平(S.Katsura,K.Ohnishi),「マルチラテラル制御によるハプティック訓練システムの実現(A Realization of Haptic Training System by Multilateral Control)」、米国電気電子学会 産業電子工学論文誌(IEEE Transactions on Industrial Electronics)、第53巻第6号(Vol.53,No.6)、pp.1935−1942、2006年12月(December,2006) エイ.サバノヴィチ(A.Sabanovic)「パワーエレクトロニクスおよびモーション制御システムにおけるスライディングモード(Sliding Modes in Power Electronics and Motion Control Systems)、米国電気電子学会 第29回産業電子工学学会年次会議論文(Proceedings of the 29th IEEE Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society)、IECON 2003年−ロアノーク(IECON’03-ROANOKE)、pp.997−1002,2003年11月(November,2003) 富塚 誠義(M.Tomizuka)「現代メカトロニックシステム工学における各センサ(Sensors in the Engineering of Modern Mechatronic Systems)」、第三回メカトロニックシステムシンポジウム論文(Proceedings of the 3rd IFAC Symposium on Mechatronic Systems)メカトロニクス2004年−シドニー(MECHATRONICS’04-SYDNEY)、pp.19−24、2004年9月(September, 2004) 大石 潔,大西 公平,宮地 邦夫(K.Ohishi,K.Ohnishi,K.Miyachi)、「負荷トルク推定に基づくDCモータのトルク−速度調整(Torque-Speed Regulation of DC Motor Based on Load Torque Estimation)」、電気学会 パワーエレクトロ二クス国際会議論文(Proceedings of the IEEJ International Power Electronics Conference,パワーエレクトロ二クス国際会議−東京(IPEC-TOKYO)、第2巻(Vol.2)、pp.1209−1216、1983年3月(March,1983) 大西 公平,柴田 昌明,村上 俊之(K.Ohnishi,M.Shibata,T.Murakami)、「高性能メカトロニクス用モーション制御(Motion Control for Advanced Mechatronics)」、米国電気電子学会/米国機械学会メカトロニクス論文誌(IEEE/ASME Transactions on Mechatronics)、第1巻(Vol.1)、第1号(No.1)、pp.56−67、1996年3月(March,1996) 桂 誠一郎,大西 公平(S.Katsura,K.Ohnishi),「外乱オブザーバに基づく位相進み補償器による多慣性共振系の絶対安定化(Absolute Stabilization of Multi-Mass Resonant System by Phase-Lead Compensator Based on Disturbance Observer)」、米国電気電子学会 最新モーション制御国際ワークショップ会議録(Proceedings of the 9th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control)、2006年−イスタンブール(AMC’06−ISTANBUL)、第1巻(Vol.1)、pp.194−199、2006年3月(March,2006) 村上 俊之,郁 方銘,大西 公平(T.Murakami,F.Yu,K.Ohnishi)、「多自由度マニピュレータにおけるトルクセンサレス制御(Torque Sensorless Control in Multidegree-of-freedom Manipulator)」、米国電気電子学会 産業電子工学論文誌(IEEE Transactions on Industrial Electronics)、第40巻第2号(Vol.40,No.2)、pp.259−265、1993年4月(April,1993) 桂 誠一郎,松本 雄一,大西 公平(S.Katsura,Y.Matsumoto,K.Ohnishi)、「力制御に対する力バンド幅の分析と実験有効性(Analysis and Experimental Validation of Force Bandwidth for Force Control)」、第53巻第3号(Vol.53,No.3)、pp.922−928、2006年6月(June,2006) 桂 誠一郎,松本 雄一,大西 公平(S.Katsura,Y.Matsumoto,K.Ohnishi)、「力制御のための力覚センシングのモデリングおよび外乱オブザーバの妥当性確認(Modeling of Force Sensing and Validation of Disturbance Observer for Force Control)」、第54巻第1号(Vol.543,No.1)、pp.530−538、2007年2月(February,2007) エム.バートルッツォ,ジー.エス.ブージャ,イー.スタンパッチア(M.Bertoluzzo,G.S.Buja,E.Stampacchia)、「高帯域幅トルク外乱補償器の性能解析(Performance Analysis of a High-Bandwidth Torque Disturbance Compensator)」、米国電気電子学会/米国機械学会メカトロニクス論文誌(IEEE/ASME Transactions on Mechatronics)、第9巻(Vol.9)、第4号(No.4)、pp.653−660、2004年12月(December,2004) 水落 麻里子,辻 俊明,大西 公平(M.Mizuochi,T.Tsuji,K.Ohnishi)「加速度制御システムに対するマルチレートサンプリング方法(Multirate Sampling Method for Acceleration Control System)」、米国電気電子学会 産業電子工学論文誌(IEEE Transactions on Industrial Electronics、第54巻(Vol.54)、第3号(No.3)、pp.1462−1471、2007年6月(June,2007) 入江 航平,桂 誠一郎,大石 潔(K. Irie, S. Katsura, K. Ohishi)、「複数センサに基づいた外乱オブザーバによる高度モーションコントロール(Advanced Motion Control by Multi-Sensor based Disturbance Observer)、電気学会 電気電子工学論文誌(IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering)、第1巻(Vol.1)、第1号(No.1)、pp.112−115、2006年5月(May,2006)
3 処理手段
4 記憶手段
5 表示手段
6 モータ制御手段(制御手段、システム)
24 抽出手段
25 認証手段
31 アクチュエータシステム(アクチュエータ)
32 マスターシステム
42 スレーブシステム
52,53 外乱オブザーバ
Claims (22)
- 個体を動作させたときの時系列な力の触覚情報を取得し、
前記取得した前記触覚情報を時間領域で解析処理し、
前記解析処理結果から前記個体の動作または反応を抽出することを特徴とする触覚の解析方法。 - 前記抽出した動作または反応を視覚的に解析することを特徴とする請求項1記載の触覚の解析方法。
- 前記個体の動作に応じて作動するアクチュエータを備え、このアクチュエータから抽出した力によって、前記触覚情報を取得することを特徴とする請求項1または2記載の触覚の解析方法。
- 前記個体の動作に応じて作動するアクチュエータを備え、このアクチュエータが制御手段により制御されているシステムから抽出した力によって、前記触覚情報を取得することを特徴とする請求項1または2記載の触覚の解析方法。
- 前記アクチュエータは、前記個体からの作用力をマスターシステムで受けると、この個体の作用力に伴う反作用力をスレーブシステムで生成するようになっていることを特徴とする請求項3または4記載の触覚の解析方法。
- 前記アクチュエータは、マルチラテラルな力伝送ネットワークに統合されることを特徴とする請求項5記載の触覚の解析方法。
- 前記アクチュエータからの力が、位置センサ,速度センサ,加速度センサ,電流センサ,力センサ,トルクセンサ,または歪みゲージを用いて抽出されることを特徴とする請求項3〜6の何れか一つに記載の触覚の解析方法。
- 前記アクチュエータからの力が、外乱オブザーバにより抽出されることを特徴とする請求項3〜6の何れか一つに記載の触覚の解析方法。
- 前記解析処理結果と前記個体とを関連付けた関連付けデータを、当該個体毎に記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項1〜8の何れか一つに記載の触覚の解析方法。
- 前記解析処理が行なわれると、この解析処理結果と前記記憶手段から読み出される前記関連付けデータとの比較解析を行ない、比較解析結果を出力することを特徴とする請求項9記載の触覚の解析方法。
- 前記取得した触覚情報をフーリエ変換またはウェーブレット変換またはコサイン変換により時間領域で解析処理することを特徴とする請求項1〜10の何れか一つに記載の触覚の解析方法。
- 個体を動作させたときの時系列な力の触覚情報を取得する入力手段と、
前記取得した前記触覚情報を時間領域で解析処理する処理手段と、
前記解析処理結果から前記個体の動作または反応を抽出する抽出手段と、を備えたことを特徴とする触覚の解析装置。 - 前記処理手段は、前記抽出した動作または反応を視覚的に解析するものであることを特徴とする請求項12記載の触覚の解析装置。
- 前記個体の動作に応じて作動するアクチュエータを備え、このアクチュエータから抽出した力によって、前記触覚情報を取得する構成としたことを特徴とする請求項12または13記載の触覚の解析装置。
- 前記個体の動作に応じて作動するアクチュエータを備え、このアクチュエータが制御手段により制御されているシステムから抽出した力によって、前記触覚情報を取得する構成としたことを特徴とする請求項12または13記載の触覚の解析装置。
- 前記アクチュエータは、前記個体からの作用力を受けるマスターシステムと、前記個体の作用力に伴う反作用力を生成するスレーブシステムとからなることを特徴とする請求項14または15記載の触覚の解析装置。
- 前記アクチュエータは、マルチラテラルな力伝送ネットワークに統合されることを特徴とする請求項16記載の触覚の解析装置。
- 前記アクチュエータからの力を、位置センサ,速度センサ,加速度センサ,電流センサ,力センサ,トルクセンサ,または歪みゲージを用いて抽出する構成としたことを特徴とする請求項14〜17の何れか一つに記載の触覚の解析装置。
- 前記アクチュエータからの力を抽出する外乱オブザーバを備えたことを特徴とする請求項14〜17の何れか一つに記載の触覚の解析装置。
- 前記解析処理結果と前記個体とを関連付けた関連付けデータを、当該個体毎に記憶手段に記憶させる構成としたことを特徴とする請求項12〜19の何れか一つに記載の触覚の解析装置。
- 前記解析処理が行なわれると、この解析処理結果と前記記憶手段から読み出される前記関連付けデータとの比較解析を行ない、比較解析結果を出力する認証手段を備えたことを特徴とする請求項20に記載の触覚の解析装置。
- 前記処理手段は、前記取得した触覚情報をフーリエ変換またはウェーブレット変換またはコサイン変換により時間領域で解析処理するものであることを特徴とする請求項12〜21の何れか一つに記載の触覚の解析装置。
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