Operating manipulator arm by robot suit HAL for remote in-cell equipment maintenance

ロボットスーツHALを用いたマニピュレータ・アーム操作によるセル内機器遠隔保守

北村 哲浩   ; 滑川 卓志; 平松 宏介*; 山海 嘉之*

Kitamura, Akihiro; Namekawa, Takashi; Hiramatsu, Kosuke*; Sankai, Yoshiyuki*

セル内設備の遠隔保守技術として、筑波大学山海研究室で開発された装着式ロボットアームHALと三菱重工業汎用ロボットPA10を組合せたマスター・スレーブシステムを開発し、その適用性を評価した。本システムには、人間の腕の筋肉の特性を時々刻々とロボットアームに反映することで自分の腕のようにマニピュレートできるよう、オペレータの発する生体電位信号を読み取り関節トルクを推定し力支援を行う随意制御アルゴリズムが組み込まれている。モックアップ試験を実施した結果、インピーダンス特性の異なるスレーブロボットであっても自分の腕のように意識せず自由に操作が可能となり、有用なシステムであることが示された。

A remote control system to operate manipulator arm by robot suit HAL, hybrid assisted limb, is examined for in-cell equipment maintenance application. In this integrated system operator wear exoskeletal structured HAL and movement and intention of operator are transferred through computer system to the slave type manipulator arm. The system provides position control scheme and bioelectrical signals control scheme. In order to evaluate the effectiveness and usefulness of the system, we implemented remote handling experiments using mock up equipment and compared the performances of remote operation conducted by the abovementioned two schemes with that by 3D mouse control scheme. Among these three control schemes, bioelectrical signals control scheme had outperformed the others. Under the bioelectrical signals control scheme, the system achieved expected results in executing direct contact tasks of equipment maintenance with small operation time and small variation.