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2004 Fiscal Year Annual Research Report

触覚を考慮した多指ハンドによる次世代遠隔臨場感操作システムの開発

Research Project

Project/Area Number 15300056
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

佐野 明人  名古屋工業大学, 工学部, 教授 (80196295)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤本 英雄  名古屋工業大学, 工学系研究科, 教授 (60024345)
山川 聡子  名古屋工業大学, 工学系研究科, 助手 (20293748)
Keywordsテレロボティクス / 多指ハンド / 触覚センサ / 触覚ディスプレイ / 初期局所すべり / 遠隔臨場感 / 凍隔把持 / 遠隔操作
Research Abstract

テレロボティクスの分野では,マスタスレーブを使った高臨場感遠隔操作として力覚をフィードバックする力帰還型のバイラテラル制御系の構築が積極的に行われている.今後,より多自由度で高度な作業へと難易度を高めながら,技術の向上を図ることが必要となる.人の技量を遠隔操作でも活かすためには,触覚情報に基づき遠隔臨場感を高める必要がある.物体との接触の初期に,滑りやすいかどうか(摩擦係数)が知覚される.さらに,持ち上げ動作に移行した後,状況によっては滑りが予知される.両者とも,指と物体表面との間で局所滑りが生じており,これを感度よく知覚している.摩擦係数は,物体との摩擦に依存する皮膚の横伸びあるいはせん断から特定でき,皮膚内部のひずみ分布パターンから検出できる.
マイスナー小体のコイル状軸索構造は,コイル全体の伸縮/せん断変形をコイル線素表面のせん断/伸縮変形に変換する役割を担っている.そこで,コイルばねの構造に着目した圧縮・せん断センサの解析および実験を行った.コイルばねに圧縮およびせん断が作用した際に素線に生じるモーメントおよび応力から,ねじり成分と曲げ成分の分離方式を新たに提案した.また,ひずみゲージの貼付に関する考察を行い,校正方法を考案した.なお,3次元有限要素シミュレーションにおいて,基本的な挙動を確認し,実験により提案手法の有効性を示した.これにより,より高性能な触覚センサの開発が可能となる.
本研究では,触覚センサ内蔵ソフトフィンガと触覚ディスプレイを独自開発し,遠隔臨場感多指ハンドシステムを構築した.操作対象の硬さ,柔らかさなどに加え,滑りやすいかなどの触感が得られれば,将来さまざまな適応的な操作が可能となる.現在,五感通信が将来技術として話題になっており,本研究成果は,触覚情報の計測・伝送・提示の技術開発に寄与し得ると考えられる.

  • Research Products

    (4 results)

All 2004

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] Multi-Fingered Hand System for Telepresence Based on Tactile Information2004

    • Author(s)
      Akihito SANO, Hideo FUJIMOTO, Kosuke NISHI, Hideki MIYANISHI
    • Journal Title

      Proc. of the 2004 IEEE International Conference On Robotics and Automation 1

      Pages: 1676-1681

  • [Journal Article] 触覚情報に基づく遠隔高臨場感把持2004

    • Author(s)
      佐野明人, 西恒介, 宮西英樹, 藤本英雄
    • Journal Title

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集 1

      Pages: 1P1-H-73

  • [Journal Article] コイルばねを用いた圧縮・せん断センサ2004

    • Author(s)
      武居直行, 佐野明人, 望山洋, 菊植亮, 石黒大樹, 藤本英雄
    • Journal Title

      第22回日本ロボット学会学術講演会予稿集 1

      Pages: 1J18-1-1J18-4

  • [Journal Article] 力触覚情報に基づく遠隔臨場感多指ハンド2004

    • Author(s)
      佐野明人, 武居直行, 石黒大樹, 藤本英雄
    • Journal Title

      第47回自動制御連合講演会予稿集 1

      Pages: 617-1-617-2

URL: 

Published: 2006-07-12   Modified: 2016-04-21  

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