複数物体の最密充填と安定性を制御する詰込みに関する研究

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K00371
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 音田 弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (40356746)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ロボット / 詰込 / 最密充填 / 作業計画 / 安定性解析

Outline of Annual Research Achievements

物体同士が密に接触する詰込みの安定性解析とそれに基づく作業計画法を行うために、詰込まれた一つの対象物にどういう力が働くかを計測するセンサモジュールを開発し、過渡状態・最終状態の力分布を計測する。触覚センサを対象物の表面上に配置したセンサモジュールを作成し、対象物の配置順序を変更しながら計測を行いその違いを計測する。この実際の測定値を得て、順序を変更した際の力分布の推移の計測を行う。摩擦のある場合の力分布は一般には一意に決まらず、不等式で表された区間等が求まるだけであるが、その範囲内での力分布の推定を、測定値を入れたデータ同化シミュレーションによるモデル化により推測を可能とする。平成２８年度の研究実績は以下の通りである
3.　複数個のセンサモジュールの作成　前年度に構築したセンサモジュールを複数個作成した。
4. 複数個のセンサモジュールによる詰込・積載時の力分布の同時計測　複数個のセンサモジュールにより、詰込・積載時の力分布の計測を同時に行った。
5. 計測した力分布を用いたデータ同化シミュレーションによる力分布変化のモデル化　データ同化の手法を用いて、計測した力分布を初期値としてシミュレーションを行い、力分布の過渡状態の力分布を予測するモデル化を行った。
入手可能な触覚センサは一般に高価であるが、同グループの長久保晶彦博士より、彼の共同研究先の伸縮可能な触覚センサが購入した。本センサモジュールの開発と調整において、所望のSN比が出なかったため、センサの開発者の協力を得てその調整を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

S/N比をあげるために重量を増やす等の工夫はいったが、概ね順調に進展しているため。

Strategy for Future Research Activity

6. 力分布変化と安定性を考慮した作業計画法の作成　力分布の変化と、それに基づく安定性を考慮して、円筒形の対象物の支えのモデル化を拡張して、一般的な対象物についても探索すべき候補の枝刈りを行い、安定な過渡状態を持つ手順を効率的に探索する作業計画手法を開発する。
7. 複数個のセンサモジュールによる詰込・積載順序を変更した際の力分布の計測　複数個のセンサモジュールを利用して、詰込・積載順序を変更した各詰込手順について、力分布を計測する。
8. 実証実験による作業計画法の評価　作業計画の実行をロボットにより行い、作業計画結果の評価を行う。

Causes of Carryover

触覚センサを購入する費用を削減することができたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

センサや、実験装置、予備実験等の消耗品に利用する予定である。