直感制御を実現するロボット操作インターフェース …...直感制御を実現するロボット操作インターフェース会津大学コンピュータ理工学部

直感制御を実現するロボット操作インターフェース

会津大学コンピュータ理工学部准教授荊雷

2019年03月14日

制御台大きい

操作複雑

RTミドルウェア

アスタコーソラ by HITACHI 援龍 by TMSUK 除染ロボ by IRID

Rescue robots applied or planning to apply into Fukushima Nuclear Power Plant

RESC

UE R

OB

OTS

既存手法

TELEC

ON

TR

OLLER

提案手法

動作追跡

発表者：荊雷＠会津大学直感制御を実現するロボット操作インターフェース 2019/03/14

提案手法 3

動作追跡

VR


モーションキャプチャーの例1:指

WondeRing 指一本で、レゴロボットを制御

L. Jing, et al. Sensors 2012, 12, 5775-5790.


モーションキャプチャーの例1:指

Model of Home Appliance Control 指一本の家電制御

L. Jing, et al., IEICE Transaction on Information and

Systems, Vol. E94-D, No.5, pp.1062-1072, May. 2011.


WS(Wi-Fi200) 帯電防止手袋

￥ 424 税込

モーションキャプチャーの例2: 手

L. Jing, et al. GCCE18

普通の帯電防止素材による指曲げ検知


モーションキャプチャーの例3: 腕

WS(BLE50) アーム動きによるロボットアーム操作 L. Jing, et al. iHR17

DoF

No.Comp

6~10 10~30 30~


Robot model

A

B C

D E F

M N G O H

I J

K L P Q

R S

Human model

1

2 3

11

5 6

10

9 8 7

15 14

13 12

4

17 16

人型ロボット 9

Link relative rotation

1

A

B C

D E F

M N G O H

I J

K L P Q

R S

3

1

2

5 4

A

1

Joint Sensor

連動における関節対応関係

A B C

D

Robot Joint Initial value DoF Atitude (Degree)

C 0 Yaw [-90, +90]

A/B 0, 0 Yaw, Roll [-90, +90] [-45, +45]

D 0 Yaw [-90, +90]

Sensor Initial value Sensing data

1 Y axis (Yaw)=0 Angular velocity

2/3 Y axis(Yaw)=0 Z axis(Roll)=0

Angular velocity

4/5 Y axis(Yaw)=0 Angular velocity

People Join Sensing

node Robot Joint

E n1 C

M/N n2/n3 A/B

G/H n4/n5 D

Init：Operator and Robot in default pose

For each joint: from angular velocity to angle

Operation：Send control command

For whole-body model：recognize command

10


想定された用途１ 11

Game Controller for Robot


想定された用途２ 12

Industry Robot


想定された用途3 13

Disaster/ Rescue


実用化に向けた課題 14

現在、人間の動作を記録するプラットフォームWonderEngineが開発済み。 RTミドルウェアと互換性を持つロボットであれば、体の直感動作による制御が可能になる。


WonderEngine: 動作追跡プラットフォーム 15

wearable sensing

Application

communication

orientation estimate

motion tracking

motion recognition

DB

offline

visualizatio

n

onl

ine

visu

aliz

atio

n


本技術に関する知的財産権 16

• 発明の名称：ロボットを操作する装置、その装置において実行される方法およびプログラム

• 出願番号：特願2016-146033

• 出願人：会津大学

• 発明者：荊雷、戴澤陽、程子学

17

お問い合わせ先

会津大学

産学官連携コーディネーター石橋史朗

ＴＥＬ０２４２－３７－２７７６

ＦＡＸ０２４２－３７－２７７８

e-mail [email protected]

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