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筋骨格冗長システムによる自然な動作の実現とロボットへの応用

Research Project

Project/Area Number 18760205
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionKyushu University (2007)
The Institute of Physical and Chemical Research (2006)

Principal Investigator

田原 健二  Kyushu University, 大学院・システム情報科学研究院, 特任准教授 (80392033)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords筋骨格モデル / 冗長性 / リーチング動作 / 仮想バネ・ダンパー仮説 / 安定把持 / Opposition / ブラインドタッチ / 非ホロノミック拘束
Research Abstract

昨年度から行っていた,2本指筋骨格冗長モデルによる,物体の動的安定把持に関する研究について,物体の安定把持および位置・姿勢の制御を行う制御則を提案し,多様体上の安定論を用いることで,これらの収束性の証明を行った.これらの内容は,日本ロボット学会誌に掲載された.
また,柔軟指先を有する拇指ロボットモデルによるブラインドタッチについて,昨年度においてモデル化を行っていた3次元柔軟回転接触拘束モデルを,より一般的な表現にすることで,拡張性を向上させた.また,これまでのPTPによる接触力・位置の同時制御だけでなく,目標が時間軌道として与えられた場合について,指先が柔軟で,かつ非ホロノミックな3次元回転拘束の存在下においても,作業空間における繰返し学習制御を導入することにより,作業平面と指先接触面における接触力・位置の同時軌道追従が行えることを示した.これらの結果は第25回日本ロポット学会学術講演会で発表し,また,ICRA2008においてAcceptとなっている.
さらに,これまでの栂指ロボット1本に加えて,2本の対向指を加えた3本指による物体の動的把持のモデル化を行い,シミュレーションによってその有効性を確認した.3本目の指を導入することにより,対向軸回りで生じるスピニングを抑えることができ,かつ,物体の位置制御について,2本指で行った場合と比較して,安定領域が広くなり,よりロバストな制御が行えることを確認した.
さらに,根元関節をサドルジョイントとした,5自由度拇指ロボットの実験機を製作し,これまで提案してきた制御則の有効性を実験で確認するべく,そのシステム構築を行った.

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 2本指筋骨格冗長モデルによるピンチング動作2008

    • Author(s)
      田原健二, 他
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌 26-1

      Pages: 57-67

    • NAID

      10020124477

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 筋骨格冗長指モデルによるピンチング動作の実現2006

    • Author(s)
      田原健二 他
    • Journal Title

      第24回日本ロボット学会学術講演会予稿集

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  • [Journal Article] 特異値分解法を用いた筋力と筋音の時間応答解析2006

    • Author(s)
      高木賢太郎 他
    • Journal Title

      第21回生体・生理工学シンポジウム論文集

      Pages: 355-358

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  • [Journal Article] "仮想バネ・ダンパー仮説"に基づいた筋内力と手先粘性の関係に関する考察2006

    • Author(s)
      田原健二 他
    • Journal Title

      第49回自動制御連合講演会予稿集

    • NAID

      130004600061

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  • [Journal Article] 栂指ロボットの3次元回転接触を利用した"Blind Touching"の実現2006

    • Author(s)
      田原健二 他
    • Journal Title

      第7回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会論文集

      Pages: 1158-1159

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  • [Journal Article] On control mechanism of human-like reaching movements with musculo-skeletal redundancy2006

    • Author(s)
      K.Tahara et al.
    • Journal Title

      Proc. of 2006 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      Pages: 1402-1409

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    • Author(s)
      K.Tahara et al.
    • Journal Title

      Proc. of 2006 IEEE International Conference on Robotics and Automation

      Pages: 994-999

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      Y, Ito, et. al.
    • Organizer
      Int. Symp.Bilogical and Physiological Eng.
    • Place of Presentation
      Harbin, China
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      K, Tahara, et. al.
    • Organizer
      Proc. of 2007 IEEE Int. Conf. Robot. Automat.
    • Place of Presentation
      Rome, Italy
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      K, Tahara, et. al.
    • Organizer
      Proc. of 2007 IEEE Int. Conf. Robot. Automat.
    • Place of Presentation
      Pasadna, CA
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    • Author(s)
      田原健二, 他
    • Organizer
      第25回目本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      千葉工業大学
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  • [Book] From Everyday Physics to Human-Like Movements (S. Kawamura and M. Svinin (Eds.)) (Advances in Robot Control)2006

    • Author(s)
      K.Tahara et al.
    • Total Pages
      341
    • Publisher
      Springer-Verlag
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      2006 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ssp.isee.kyushu-u.ac.jp/~tahara/index_j.html

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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