手応え再現ロボティクス技術と商用5Gで安定的遠隔ロボット操作を

物に触れた際の手応えを再現するロボティクス技術により、繊細なロボット作業が行える。操作装置リーダーと被操作装置フォロワー間で、位置・力・速度を同期させると、操作者へ上記手応えを伝えたり、操作者の繊細な力加減を対象物へ伝えたりできる。

同技術と、移動体通信とを組合わせれば、屋外業務を屋内リモート化できるなど、ロボット利活用シーンの拡大につながる。が、リーダー・フォロワー間伝送路での遅延とジッターは、同技術の制御を不安定なものにし、手応えのフィードバックが不鮮明、ロボット操作が重い、がたつくといった悪影響を生む。現在の商用モバイルデータ通信環境ではロボットやタスクの遅延要件を満たせないことが多く、同技術による無線遠隔操作の安定化に課題があったという。

ドコモ慶應義塾大学ハプティクス研究センターは、後者のボティクス技術「リアルハプティクス®」を活用し、MECに搭載した機能と商用5G(NSA)を組合わせ、デリケートなロボット作業を無線遠隔操作で安定的に行うことに日本で初めて成功した。今回の実証実験は前者が開発したネットワーク遅延対策機能をdocomo MEC®に搭載し実現した日本初の取り組みだ。

同実証では、モバイルデータ通信を介したリアルハプティクスの遠隔制御を実現するため、3つの技術要素「MECサーバ上に実装したジッターバッファ機能」「MECダイレクトの利用」「端末装置上に実装した通信遅延補償機能」を組合わせ併用する新手法を採用した。

これまで把持対象物であるポテトチップスを割ったり、落とすなどで時間内のタスク完遂が困難だったところで、上記新手法を適用し、上記悪影響が改善された。結果、安定的な遠隔操作で、把持・運搬タスクを時間内で容易に完遂可能となった。ロボット遠隔操作の安定性改善については、ロボット動作の滑らかさに関する指標値の結果から定量的に改善されていることが確認できたという。