1993 Fiscal Year Annual Research Report

自律的微細作業システムにおける目的指向制御の研究

Research Project

Project/Area Number	04452154
Research Institution	the University of Tokyo
Principal Investigator	佐藤知正東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50235371)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	光石衛東京大学, 工学部, 助教授 (90183110) 畑村洋太郎東京大学, 工学部, 教授 (40010863)
Keywords	微細作業ロボット / マイクロマニピュレーション / マイクロマシン組立 / マイクロ作業 / マニピュレータ / ヒューマンインターフェース / エラー検出 / エラーリカバリ
Research Abstract	本研究の目的は、高倍率の光学顕微鏡下で生物の細胞や微小器官、マイクロマシン部品などの微小な対象物を破壊することなく、信頼性高く自律的にハンドリングするための目的指向制御手法を確立することにあった。2年間にわたる研究の結果、集動マニピュレーションシステムと名付けられた並進と回転の自由度をもちナノメータオーダーで位置決めできるマニピュレータと、顕微鏡、照明などのシステム要素から構成される微細作業ロボットを構築し、それによって微細作業を実施する上で不可欠な知能情報処理として、力覚と視覚からの情報に基づいて、資料などを破壊することなく、作業目的に適合した帰還をかけながら作業を遂行する目的指向制御手法を開発した。当該年度の成果は以下のようである。 1)力覚と視覚を用いた目的指向制御手法の開発: 対象物の表面が複雑な構造をもっていること、摩擦などの表面効果が非常に大きいことなど、微細作業では不確定要素が多いため、作業中に生起する状況を事前に完全に予測することはできない。そこで、現時点から一歩のみ先の作業状況をシステムが予測し、その予測状況群を最も的確に識別できるセンシング方法を計画・実行することで作業の進行状況を的確に把握できるようにした。そして作業の進行が正常でない場合は、作業目的にかなう動作を再計画し実行する。このプロセスを繰り返して作業を遂行する目的指向制御手法を得た。 2)作業実験による評価とシステム改良: これまでに研究開発してきたハードウエア要素とソフトウエア要素を統合したロボットワールドシステムを完成させ、作業を実施させることで、このシステムを人間に替わってロボットが自律的に作業を実施する観点から評価した。作業として、マイクロマシンの組立などをとりあげ、目的指向制御の有効性を確認することができた。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Y.Hatamura: "Construction of 3-D Micro Structure by Multi-face FAB,Co-focus Rotational Robot and Various Mechanical Tools" Proc.IEEE Micro Electro Mechanical Systems. 94CH3404-1. 297-302 (1994)
[Publications] T.Sato: "Micro Teleoperation Consentrating Visual and Force Information at Operator's Hand" Proc.of 3rd Int.Symp.on Experimental Robotics(ISER). Vol.3. 118-124 (1993)
[Publications] T.SATO: "Novel Manipulator for Micro Object Handling as Interface between Micro and Human World" Proc.of IEEE Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. Vol.3. 1674-1684 (1993)
[Publications] M.Mitsuishi: "Development of Tele-Operated Micro-Handling/Machining System Based on Information Transformation" Proc.of IEEE Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. Vol.3. 1473-1478 (1993)
[Publications] H.Morishita: "Development of Ultra Precise Manipulator System for Future Nanotechnology" Proc.of 1st IARP Workshop on Micro Robotics and Systems. Vol.1. 34-42 (1993)
[Publications] T.SATO: "Micro Handling Robot for Micro Machine Assembly--A Vision/Operation/Motion Cofocused Manipulation System" Proc.of 1st IARP Workshop on Micro Robotics and Systems. Vol.1. 138-148 (1993)

1993 Fiscal Year Annual Research Report

自律的微細作業システムにおける目的指向制御の研究

Principal Investigator

佐藤 知正 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50235371)

Research Products

[Publications] Y.Hatamura: "Construction of 3-D Micro Structure by Multi-face FAB,Co-focus Rotational Robot and Various Mechanical Tools" Proc.IEEE Micro Electro Mechanical Systems. 94CH3404-1. 297-302 (1994)

[Publications] T.Sato: "Micro Teleoperation Consentrating Visual and Force Information at Operator's Hand" Proc.of 3rd Int.Symp.on Experimental Robotics(ISER). Vol.3. 118-124 (1993)

[Publications] T.SATO: "Novel Manipulator for Micro Object Handling as Interface between Micro and Human World" Proc.of IEEE Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. Vol.3. 1674-1684 (1993)

[Publications] M.Mitsuishi: "Development of Tele-Operated Micro-Handling/Machining System Based on Information Transformation" Proc.of IEEE Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. Vol.3. 1473-1478 (1993)

[Publications] H.Morishita: "Development of Ultra Precise Manipulator System for Future Nanotechnology" Proc.of 1st IARP Workshop on Micro Robotics and Systems. Vol.1. 34-42 (1993)

[Publications] T.SATO: "Micro Handling Robot for Micro Machine Assembly--A Vision/Operation/Motion Cofocused Manipulation System" Proc.of 1st IARP Workshop on Micro Robotics and Systems. Vol.1. 138-148 (1993)

佐藤知正東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (50235371)