Wet heat flexible object shaping using a robotic hand that can control the emission of heat, water, and air
| Project/Area Number |
21K19790
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
渡辺 哲陽 金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (80363125)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 公俊 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00521254)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | ロボットハンド / マニピュレーション / 摩擦制御 / 表面水分制御 / 表面洗浄 / 柔軟物 / ウェットヒート |
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| Outline of Research at the Start |
紙に水を振りかけて，紙を柔らかくすることで，不要なしわを減らし折り目をきれいに仕上げるWet Foldingという手法がある．この手法を拡張し，ロボットハンドの指先に熱・水・風を放出できる機構を搭載する．高温水蒸気などの熱・水・風を活用して，しわ取りや折り目をつける等，対象となる柔軟体の特性（硬さ等）を変えながら望みの形状へと柔軟物を整形する，これまでにない新しいロボットによる柔軟物整形マニピュレーション手法の確立に挑む．
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| Outline of Annual Research Achievements |
紙に水を振りかけて，紙を柔らかくすることで，不要なしわを減らし折り目をきれいに仕上げるWet Foldingという手法がある．この手法を拡張し，ロボットハンドの指先に熱・水・風を放出できる機構を搭載する．高温水蒸気などの熱・水・風を活用して，しわ取りや折り目をつける等，対象となる柔軟体の特性（硬さ等）を変えながら望みの形状へと柔軟物を整形する，これまでにない新しいロボットによる柔軟物整形マニピュレーション手法の確立に挑み，本年度は，下記の事項を行った．
１．単一モータで薄い紙や布地のピックアップならびにしわ伸ばしを行うことができるロボットハンドの改良を行った．紙の保持は出来てもリリースが難しい点が課題となっていたため，この点を解決し，ウェットフォールディング作業を容易にすることができた．
２．布服の展開に有効な手法であるピンチ＆スライド展開に着目したロボットハンドを開発した．布を広げる際，重力によって布が下に引っ張られ指の隙間から布が落下してしまうという問題点がピンチ＆スライド展開にはある．そこで１）適切な指の形状と握り方を工夫することで衣服の裾を曲げた状態で挟むことを防止，２）指当て部にベアリングで受動的に回転する突起を取り付け，挟むときとスライド展開するときの衣服裾の細かい凹凸を連続保持，機能を有する指部を開発した．
３．流量の制御により，放出と吸引を切り替えるソフトロボットデバイスを開発した．このデバイスをロボットハンドの指先に取り付けることにより接触面の摩擦を変化させることができるとともに，空気放出により濡れた紙などを乾燥させることができるシステムを実現した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初目標であった，「熱・水・風を放出制御できるロボットハンド」の実現に見通しに目途がたったため．また，ウェットヒート柔軟物整形も実現の見通しに目途がたったため．
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き，指先に熱・水・風を放出できる機構を搭載したロボットハンドを用いて，高温水蒸気などの熱・水・風を活用し，しわ取りや折り目をつける等，対象となる柔軟体の特性（硬さ等）を変えながら望みの形状へと柔軟物を整形する，これまでにない新しいロボットによる柔軟物整形マニピュレーション手法の確立に挑む．具体的には，下記の事案に取り組む
【課題１：熱・水・風を放出制御できるロボットハンドとその制御法】対象となる柔軟体の特性（硬さ等）を変えながら望みの形状へと柔軟物整形ができるようなロボットハンドとその制御法の確立を目指す．
【課題２：ウェットヒート柔軟物整形法の確立】対象となる柔軟体の特性（硬さ等）を（必要に応じて）センシングしながら，望みの形状へと柔軟物整形する手法の確立を目指す．
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Report
(2 results)
Research Products
(21 results)
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[Patent(Industrial Property Rights)] 吸盤2021
Inventor(s)
渡辺哲陽，西村斉 寛，野尻晴太，多田隈建二郎
Industrial Property Rights Holder
渡辺哲陽，西村斉 寛，野尻晴太，多田隈建二郎
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
2021-202904
Filing Date
2021
Related Report
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