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 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

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

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.

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

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.

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

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

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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~

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

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

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想定された用途１ 11

Game Controller for Robot

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想定された用途２ 12

Industry Robot

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想定された用途3 13

Disaster/ Rescue

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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。

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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

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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

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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

ＴＥＬ ０２４２－３７－２７７６

ＦＡＸ ０２４２－３７－２７７８

e-mail ubic-adm@ubic-u-aizu.jp