指先に三軸触覚センサを塔載した多指ハンドの開発に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650288
• Research Institution: Shizuoka Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 大岡 昌博 静岡理工科大学, 理工学部, 助教授 (50233044)
• Keywords: ロボット・メカトロニクス / センサ / 多指ハンド / 触覚 / 三軸 / 安定把持 / 物体認識

Research Abstract

ロボットにヒト並みの器用なハンドリングや物体認識を実現することを目的として,研究代表者らが開発を進めてきた光導波形三軸触覚センサを指先に組み入れた多本指ハンドを新しく開発する.
本年度では,多指ハンドの指の設計・製作,触覚センサのセンサ素子の改良,触覚センサの設計を中心に研究開発を進めた.本年度の成果を以下に要約する.
(1)小型化と簡便さからモータとしてRCサーボモータを使用して,ロボット・ハンドの指を設計製作した.各指の自由度は3で,DOS/V機からRS232C経由で制御するようにシステム構成した.この指を3本製作し,自由に組み換えることによって種々の実験を実施できるような環境を整えた.
(2)製作したロボット・ハンドの位置制御の精度を確認するため,指の先端を直径30mmの円形経路の沿って運動させる実験を実施した.指先端の位置計測は画像処理装置によって実施した.その結果,先端が描く軌跡と設定した円形経路の間の偏差が約1mm程度であり,画像処理の誤差を考慮すると十分な精度が得られていることがわかった.
(3)従来の三軸触覚センサにおいて,過度のせん断力が加わると発生しているせん断力を計測できなくなるという問題があった.これを解決するために従来の1円柱状触子-4円すい状触子から1円柱状触子-1円すい状触子の構成に改良した.
(4)試作したセンサ素子を既存設備の触覚センサに装着して実験を行った.その結果,垂直荷重の大きさに伴って感度が変化する現象があることがわかった.次年度でこれを解決するために,さらに構造を検討する予定である.
(5)試作した指に搭載するための触覚センサの設計を完了した.しかし,触子の設計が現状では定まっていないため,製作は次年度で行う予定である.

Research Products

• [Publications] Masahiro OHKA et al.: "Tactile Virtual Reality Using an Array of Piezoelectric Bimorph Actuators"Proc.of Third World Manufacturing Congress (WMC'2001). (2001)
• [Publications] Masahiro OHKA et al.: "Surface Texture Presentation Using a Tactile Display Featuring with an Array of Piezoelectric Bimorph Actuators"Proc.of 2002 Pacific Conference on Manufacturing. (2002)