滑り/転がり接触を許容した把持操り技能を有する多指メカニカルハンドシステムの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13450103
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 吉川 恒夫 京都大学, 工学研究科, 教授 (60026177)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 穰 京都大学, 工学研究科, 助手 (50026100) ; 横小路 泰義 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30202394)
• Keywords: ロボットハンド / 多指ハンド / 把持 / 滑り / 滑り接触 / 転がり接触 / 技能

Research Abstract

本研究の目的は,メカニカルハンドによる物体の把持および操りにおいて,ハンドの指と物体間の滑りおよび転がりを許容し,さらにはそれらを積極的に利用することによって,高度な技能を有する多指ハンドシステムを開発することである.このために,以下の4項目の研究を行う.(1)内力の物理モデルとして「仮想トラスモデル」を用いることによって把持操りのための位置と力の動的ハイブリッド制御則を,滑りおよび転がりを許容する一般的な枠組みのもとに導出する.(2)「能動的把握および受動的把握」の概念を用いて,種々の把持形態を明確に記述し,それらの間の移行計画手法を開発する.(3)ハンドに取り付けた力センサから得られる力情報と,ビデオカメラなどから得られる位置情報に基づく「位置/力統合型技能生成アルゴリズム」を開発する.(4)「多指ハンド・アーム実験システム」を構成して,上記の技能生成アルゴリズムの有効性を実験的に検証する.
本年度の研究成果の概要は以下の通りである.(1)我々は先にパワーグラスプの最適化の研究において要求外力集合の概念を提案ししているが,この概念を用いて,物体の把持を行う場合の最適な接触点の位置を求める新しい手法を与えた.(2)視覚フィードバックと適応動作を用いて,詳細な幾何学的形状やカメラパラメータを知ることなく適応的にロボットハンドによる物体把握動作を実現するための一方式を提案し,その有効性を実験的に検討した.(3)最終年度であるので,本研究課題で得られた成果全体について最終的なまとめを行った.この結果は研究成果報告書として別途提出する予定である.

Research Products

• [Publications] 吉川恒夫: "要求外力集合を用いた把持の最適化"日本ロボット学会誌. 21・3. 321-326 (2003)
• [Publications] 吉川恒夫: "ロボットのためのインピーダンス知覚"日本ロボット学会誌. 21・1. 103-108 (2003)
• [Publications] 吉川恒夫: "インピーダンス知覚を用いた円柱状曲表面の認識"計測自動制御学界論文集. 39・10. 970-997 (2003)
• [Publications] Tsuneo Yoshikawa: "Toward Observation of Human Assembly Skill Using Virtual Task Space"Experimental Robotics VIII(eds.B.Siciliano nd P.Dario), Springer. 540-549 (2003)
• [Publications] 吉川恒夫: "視覚フィードバックによるロボットハンドの適応的把握動作"第21回日本ロボット学会学術講演会講演論文集. (CD-ROM). 3E19 (2003)
• [Publications] 横小路泰義: "大きな通信時間遅れの下での直接バイラテラル制御による技術試験衛星VII型搭載ロボットアームの地上遠隔操作実験"日本ロボット学会誌. 21・3. 309-320 (2003)