In-hand manipulation with universal jamming gripper
| Project/Area Number |
21H03524
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61050:Intelligent robotics-related
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| Research Institution | Kobe City College of Technology |
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Principal Investigator |
清水 俊彦 神戸市立工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30725825)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池本 周平 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 准教授 (00588353)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥18,200,000 (Direct Cost: ¥14,000,000、Indirect Cost: ¥4,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2021: ¥14,040,000 (Direct Cost: ¥10,800,000、Indirect Cost: ¥3,240,000)
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| Keywords | ソフトロボット / ジャミンググリッパ / アクチュエータ / センシング / 粉体 / ユニバーサルグリッパ / インハンドマニピュレーション / 微小粉体 / 低透気性 / 導電粉体 / ソフトロボティクス / 応力鎖 / 深層学習 / ロボット / 真空吸着 / Universal Gripper / In-hand manipulation / Deep learning / Granular material / Applied robotics |
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| Outline of Research at the Start |
ロボットによる自動化を促進すべく，ユニバーサルグリッパによるインハンドマニピュレーションに取り組み，超多品種商品のピックアンドプレースを実現する．対象物の位置・姿勢を，外力による粉体のひずみ計測により推定し，粉体の圧力分布と充填量の制御によりグリッパ形状および対象物に及ぼす接触圧を操作する．箸やハサミといった道具の計測・操作をモデル化し，超多品種に対応するロボットハンドを実現する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，超多品種のピックアンドプレースを実現するため，ユニバーサルグリッパによるインハンドマニピュレーションを研究し，プリミティブな形状から道具のような対象物を取り扱う．インハンドマニピュレーションを実現するため，ジャミングセンシング，すなわち，導電性を持つ粉体の応力鎖により圧力分布と接触圧を計測することによる，疑似的触覚センシングについて，その性能を評価した．応力鎖とは，密に充填された粉体に外部圧力が加わった際，粒子が相互作用して形成される鎖状の応力ネットワークである．膜や電極の形状を検討し，また粒子径や素材の異なる混合粉体における性能評価を行い，多様な状況においてその触覚機能を検討した．具体的には，バネ電極，皿電極などを用いて，導電粉体のみのシンプルな構造とすることとし，Sinogramとラドン変換を用いて，高解像度の触覚センシングを実現した．さらに水中においても同様に計測できることを確認した．
次に微小粉体を用いた圧力差によるインハンドマニピュレーションを実施した．微小粉体は低透気性を示すため，同一気室内は粉体の分布による複雑な圧力分布を構築する．そこで，この現象を用いて圧力分布制御をおこない，ジャミンググリッパによるインハンドマニピュレーションを実現した．また派生技術として，ソフトアクチュエータにも応用した．圧力分布を制御することで，ジャミンググリッパの剛性分布を動的に制御することが可能となる．そこで可動部を調整可能なソフトアクチュエータについても開発し，その性能を評価した．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(22 results)
