Research on the Following Motion Control Method for Human Symbiotic Robots

• Project/Area Number: 19206028
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: SUGANO Shigeki Waseda University, 理工学術院, 教授 (00187634)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩田 浩康 早稲田大学, 高等研究所, 准教授 (30339692)
• Project Period (FY): 2007 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥45,890,000 (Direct Cost: ¥35,300,000、Indirect Cost: ¥10,590,000); Fiscal Year 2010: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000); Fiscal Year 2009: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000); Fiscal Year 2008: ¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000); Fiscal Year 2007: ¥13,910,000 (Direct Cost: ¥10,700,000、Indirect Cost: ¥3,210,000)
• Keywords: ロボティクス / 精密機械システム / 人間機械システム / 人間共存ロボット / 安全 / システムインテグレーション

Research Abstract

We constructed the robot system to follow the human contact with low contact force, which was a combination of passive mechanisms (collision safety skin and passive joint), quantification module of contact state and whole-body motion control.

Research Products

• [Journal Article] A Methodology for Setting Grasping Force for Picking up an Object with Unknown Weight, Friction, and Stiffness (2010)
  • Author(s): Taisuke SUGAIWA, Genki FUJII, Hiroyasu IWATA, Shigeki SUGANO
  • Journal Title: Proceeding of 10th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots Pages: 288-293
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Motion-planning Method with Active Body-Environment Contact for a Hand-Arm System including Passive Joints (2010)
  • Author(s): Taisuke SUGAIWA, Masanori NEZUMIYA, Hiroyasu IWATA, Shigeki SUGANO
  • Journal Title: Proceeding of the 2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Pages: 69-74
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pressure Control on Whole Surface of Humanmimetic Multi-fingered Hand with Tactile Sensing (2010)
  • Author(s): Taisuke SUGAIWA, Kunihiro IWAMOTO, Hiroyasu IWATA, Shigeki SUGANO
  • Journal Title: Proceedings of SICE Annual Conference 2010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] nd-Arm Coordinated Manipulation Using Active Body-Environment Contact (2009)
  • Author(s): S.SUGANO, T.SUGAIWA, H.IWATA
  • Journal Title: SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration Vol.2, No.6 Pages: 348-356
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Design of Human Symbiotic Robot TWENDY-ONE (2009)
  • Author(s): S.SUGANO, H.IWATA
  • Journal Title: Proc.of IEEE International Conference on Robotics and Automation Pages: 580-586
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Motion Control for Dexterous Manipulationwith Human Mimetic Hand-Arm System (2009)
  • Author(s): S.SUGANO, T.SUGAIWA, H.IWATA
  • Journal Title: Proc.of IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots Pages: 653-659
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dexterous Hand-Arm Coordinated Manipulation using Active Body-Environment Contact (2009)
  • Author(s): S.SUGANO, T.SUGAIWA, H.IWATA
  • Journal Title: Proc.of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems Pages: 4168-4173
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Shock Absorbing Skin Design for Human Symbiotic Robot at the Worst Case Collision (2008)
  • Author(s): T.SUGAIWA, H.IWATA, S.SUGANO
  • Journal Title: Proceeding of IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots Pages: 481-486
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] New Visco-Elastic Mechanism Design for Flexible Joint Manipulator (2008)
  • Author(s): T.SUGAIWA, H.IWATA, S.SUGANO
  • Journal Title: Proceeding of IEEE-ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics Pages: 235-240
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Whole-body Coordinated Control for Task Execution and Human Following (2008)
  • Author(s): H.IWATA, S.SUGANO
  • Journal Title: Proceeding of CISM-IFToMM Symposium on the Theory and Practice of Robots and Manipulators Pages: 209-216
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Shock Absorbing Skin Design for Human Symbiotic Robot at the Worst Case Collision (2008)
  • Author(s): T. SUGAIWA, H. IWATA, S. SUGANO
  • Journal Title: Proc.of Ieee-RAS Int.Conf.on Humanoid Robots (Humanoi ds2008)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] New Visco-Elastic Mechanism Design for Flexible Joint Manipulator (2008)
  • Author(s): T. SUGAIWA, H. IWATA, S. SUGANO
  • Journal Title: Proc.of IEEE/ASME Int.Conf.on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2008) Pages: 235-240
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Whole-body Coordinated Control for Task Execution and Human Following (2008)
  • Author(s): H. IWTA, S. SUGANO
  • Journal Title: Proc.of a CISMIFToMM Synp.on the Theory and Practice of Robots and Manipulators (RCMANSY 08) Pages: 209-216
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] New Visoo-Elastic Mechanism Design for Flexible Joint Manipulator (2008)
  • Author(s): S. SUGANO, H. IWATA, et al.
  • Journal Title: Proc. of lEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics Pages: 235-240
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Shock Absorbing Skin Design for Human Symbiotic Robot at the Worst Case Collision (2008)
  • Author(s): S. SUGANO, H. IWATA, et al.
  • Journal Title: Proc. of lEEE-RAS Int. Conf. on Humanoid Robots (Humanoids2008)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Whole-body Coordinated Control for Task Execution and Human Following (2008)
  • Author(s): S. SUGANO, H. IWATA, et al.
  • Journal Title: Proc. of CISM-IFToMM Symp. on the Theory and Practice of Robots and Manipulators (ROMANSY' 08) Pages: 209-216
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 人間形ハンド・アームによる道具の微細操作に関する研究-受動柔軟性を活用した動作計画及び把持・作用力・軌道制御- (2010)
  • Author(s): 菅野重樹, 菅岩泰亮, 江崎佳奈子, 鼠家正則, 岩田浩康
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 旭川大雪アリーナ
• [Presentation] 未知重量・摩擦・剛性対象物に対する把持力設定手法-受動柔軟性を利用した持ち上げ前特性計測の活用- (2010)
  • Author(s): 菅野重樹, 菅岩泰亮, 藤井元気, 鹿貫悠多, 加納弘之, 岩田浩康
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 旭川大雪アリーナ
• [Presentation] 人間共存ロボットの主体的判断による知能移動 (2010)
  • Author(s): 菅野重樹, 菅岩泰亮, 岩田浩康, 市川健太郎, 金道敏樹
  • Organizer: 第28回日本ロボット学会学術講演会論文集
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
• [Presentation] 人間とロボットとの協調移動制御～優先関係と働きかけの導入～ (2010)
  • Author(s): 菅野重樹, 菅岩泰亮, 岩田浩康, 市川健太郎, 金道敏樹
  • Organizer: 第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] 人間共存ロボットの觝触適応行動～第26報:作業拘束の段階的解除による人間追従性と作業性の両立手法～ (2009)
  • Author(s): 菅野重樹, ほか
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 人間共存ロボットの觝触適応行動 (2009)
  • Author(s): 岩田浩康, 山下福太郎, 菅野重樹
  • Organizer: ～第26報 : 作業拘束の段階的解除による人間追従性と作業性の両立手法～
  • Place of Presentation: 日本機械学会ロボテイクス・メカトロニクス講演会講演論文集
• [Presentation] 人間共存ロボットの觝触適応行動 ～第26報:作業拘束の段階的解除による人間追従性と作業性の両立手法～ (2009)
  • Author(s): 菅野重樹, 岩田浩康
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
• [Presentation] 全面柔軟被覆を備えた人間形ハンドのための接触頻度・寄与度に基づく触覚センサ設計 (2009)
  • Author(s): 菅野重樹, 岩田浩康
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
• [Presentation] 受動柔軟性を活用したハンド持ち替え制御と安定化手法 (2009)
  • Author(s): 菅野重樹, 岩田浩康
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
• [Presentation] 能動的な身体環境接触を利用した手腕協調制御 (2009)
  • Author(s): 菅野重樹, 菅岩泰亮, 岩田浩康
  • Organizer: 第27回日本ロボット学会学術講演会
  • Place of Presentation: 横浜国立大学
• [Presentation] 把持安定性と引裂耐性を 考慮した指先柔軟肉設計 (2009)
  • Author(s): 菅野重樹, 岩田浩康
  • Organizer: 第10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
  • Place of Presentation: 芝浦工業大学
• [Presentation] 円柱形対象物の重量による転がりを利用した握り込み制御 (2009)
  • Author(s): 菅野重樹, 菅岩泰亮, 岩田浩康
  • Organizer: 第10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
  • Place of Presentation: 芝浦工業大学
• [Presentation] 人間共存ロボットTWENDY-ONEのデザイン (2008)
  • Author(s): 菅野重樹, 岩田浩康, ほか
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集(RobomeG08)
  • Place of Presentation: ホテルメトロポリタン長野
  • Year and Date: 2008-06-05
• [Presentation] 小型・軽量な柔軟関節マニピュレータのための粘弾性機構設計 (2008)
  • Author(s): 菅野重樹, ほか
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 長野
• [Presentation] リスクカーブに基づく衝突安全被覆設計 (2008)
  • Author(s): 菅野重樹, ほか
  • Organizer: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集
  • Place of Presentation: 長野
• [Book] 人間共存ロボットTWENDY-ONE～汎用生活支援ツールとしての可能性(vol.1, no.9) (2008)
  • Author(s): 菅野重樹, ほか
  • Publisher: 福祉介護機器Techno+
• [Book] 福祉介護機器Teohno+ (2008)
  • Author(s): 菅野重樹, 岩田浩康, ほか
  • Total Pages: 6
  • Publisher: 日本工業出版
• [Remarks]
  • URL: http://twendyone.com/paper.html
• [Remarks]
  • URL: https://www.wnp7.waseda.jp/Rdb/app/ip/ipi0211.html?lang_kbn=0&kensaku_no=2104
• [Remarks]
  • URL: http://twendyone.com/paper.html
• [Remarks]
  • URL: http://twendyone.com/paper.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] ロボット装置 (2008)
  • Inventor(s): 菅野重樹, 他
  • Industrial Property Rights Holder: 早稲田大学, 他
  • Industrial Property Number: 2008-230155
  • Filing Date: 2008-09-08
• [Patent(Industrial Property Rights)] ロボット装置 (2008)
  • Inventor(s): 菅野重樹, 岩田浩康, ほか
  • Industrial Property Rights Holder: 早稲田大学
  • Industrial Property Number: 2008-230155
  • Filing Date: 2008-09-08