Study on closest packing of multiple objects and packing considering its stability

2017 Fiscal Year Annual Research 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, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40356746)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ロボティクス

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２９年度の研究実績は以下の通りである
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、多面体で表されるような一般的な形状をもつ対象物についても扱えるような拡張を行った。多面体を球体で被覆しそれにつき、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した。
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、力分布を計測した。順序に依存した結果は出るが、S/N比が小さくこの結果については今後の検証が必要である。実証実験において、力分布変化を起こすような載せ方については、力分布は変化することを確認した。一方で、かなり繊細な置き方、そして、積載されている対象自体の状態の片当たりのようなものの扱いが問題となることが分かった。