指先滑りを積極的に用いたロボットハンドによる物体操作の実現

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14750383
• Research Institution: Oita National College of Technology
• Principal Investigator: 本田 久平 大分工業高等専門学校, 電気電子工学科, 助教授 (40342589)
• Keywords: 多指ハンド / 指先滑り / センサーフュージョン / ステレオカメラ / 位置姿勢推定

Research Abstract

本研究では、多関節多指ロボットハンドによる物体操作およびセンシングを対象としている。多関節多指ハンドによる物体操作では、指先と操作対象との間に滑りが発生することがある。この指先滑りの方向や大きさが計測できれば、指の動作計画と計測を組み合わせることによって,指先滑りを積極的に利用した操作が可能になる。具体的には,指先のみの操作で持ち替えをせずに操作対象の可動範囲を広げることができる機能などである。その機能の実現に向けて、滑りを検出することを目的としてカメラ(視覚センサ)や6軸力センサ(触覚センサ)を統合したセンシングシステムを開発し、さらに滑り動作を計画するためのシミュレータを開発した。しかし、従来の計測システムでは、滑りを利用した物体操作に滑り計測結果を用いるためには、計測速度が十分ではなかった。今回、この問題を解決するため、先ず、カメラは取り込み時間の短いプログレッシブカメラを採用した。これは、通常のNTSCカメラでは、1画面(ODD/EVENの2つのフィールド)の取得に約33msの時間が必要であるのに対し、プログレッシブカメラはODD/EVENの2つのフィールドを同時に出力することができるため、1画面をNTSCの半分の約16.7msで取得することができる。これにより、約33msの取得周期、最大100msの遅れを持つシステムを、約16.7msの取得周期、最大50msの遅れを持つシステムへと改善することができた。さらに複数のパソコンを通信インターフェースボードで接続し、処理の分散を行い、計測にかかる時間を減少させた。今後の課題は、計測した滑り量を用いて実際に物体を操作するハンドシステムを構築することである。