接触動作の運動学的・力学的特徴抽出に基づく技量の制御の研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08235210
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 高瀬 國克 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 教授 (10270927)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 浩 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教授 (40192562)
• Keywords: 技量 / 動作 / 摩擦 / 特徴抽出

Research Abstract

技量の実現のための特徴抽出として、動作がうまくいった時のしっくり感の解析、つるつるとざらざら感、軽快と重厚感、ソフトタッチ、ハードタッチのような力・運動感覚の特徴抽出を行うことを試みた。
具体的には、ロボットの動作実験システムを構築し、ロボットが把持する物体と環境中の物体との間のインタラクションを計測した。ロボットの動きから把持物体の動きを算定し、環境中物体との相対運動を求めた。ロボット手首部に装着した6軸力センサで物体間の作用力を測定した、
実験では、物体間の運動と力の関係から、摩擦の種類の認識を行った。金属間の擦り動作では、クーロン摩擦の特徴を抽出することができた。また油を塗った金属間面接触の擦りでは粘性摩擦の特徴を認識することができた。それぞれが、つるつるとしっくりといった人間の感覚と対応することを示し、人間官能の人工的実現の可能性を確認した。また、摩擦の種類の同定に基づいて、2つの物体が面接触しているか、点・線接触しているかの判定を行う実験をし、それらが明確に区別できることを確認した。
この認識機能を、高い精度で面接触状態を実現するという動作制御の問題に適用することを試み、物体面の相対角度を変化させながら、何回か面を擦ることでぴったりした面接触状態を得ることができることを示した。
この手法は、しっくり感を利用することにより、精密はめあい動作が成功したかどうかを判定する方法へと拡張できるものであり、その応用可能性の見通しを得た。
前年に開発したマークベーストビジョンを用いて部品組み合わせ作業の実時間動作計画問題の解法を与えた。

Research Products

• [Publications] 羽田芳朗: "認識と計画の実時間統合に基づくロボットの作業レベルフィードバック制御" 日本ロボット学会誌. 15巻2号. 134-143 (1997)
• [Publications] 高瀬國克: "動的な応答を用いた作業監視" 第14回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 1029-1030 (1996)
• [Publications] 高瀬國克: "力学的特徴抽出に基づく擦り動作の監視と制御" 第2回重点領域研究「知能ロボット」シンポジウム予稿集. 31-34 (1997)