非把持状態での空中相を有するダイナミックブラキエーション

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K12114
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山川 雄司 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (90624940)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: ブラキエーション / 運動生成 / 高速ビジョン

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，小型・軽量・高トルクのアクチュエータおよび高速ビジョンを用いて，サルが木の枝等の空中にある物体を把持しながら振り子運動によって，雲梯の要領で移動する「ブラキエーション」運動の実現を目指している．特に，両手が把持物体から離れた状態のある「ダイナミックブラキエーション」の実現を目標としている．その実現のために，新しいロボットの開発，ロボットの運動生成の提案，高速視覚フィードバック制御の導入を行っている．平成27年度は理論的な解析や手法提案を主として，下記1)－4)について研究を進め，1～3手程度のブラキエーション運動を実現した．
1) 2自由度ブラキエーションロボットの開発：10Hzの周波数で振幅180度の正弦波運動が可能な小型・軽量・高トルクのサーボモータにリンク（腕）を取り付け，モータ出力軸が同軸となるように配置した，2自由度ブラキエーションロボットを製作した．加えて，ブラキエーション実験を遂行するためのシステム構築を行った．
2) 理論・モデリング：1)で製作したブラキエーションロボットの運動軌道を提案するために，ロボットの動力学モデルについて検討した．動力学モデルを基に，把持相における振り子運動の周期や空中相における姿勢変化について理論的に考察した．
3) ロボット運動提案：開発したロボットに適した運動軌道を提案した．特に，物体把持を解除するタイミングおよびロボットの運動，物体を把持するタイミングおよびロボットの運動，把持相における振り子運動時のロボットの基本的な運動パターンを生成した．
4) 基礎実験：1)で製作した2自由度ブラキエーションロボットと3)で提案したロボット運動をシステムに実装し，ブラキエーション運動の実験を行い，1～3手程度のブラキエーションを実現した．

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画通り，2自由度ブラキエーションロボットの試作および，振り子運動の周期に基づくロボットに適した運動生成を行い，基本的なブラキエーション運動（1～3手程度）に成功している．

Strategy for Future Research Activity

空中相を有するダイナミックブラキエーションの実現に向けて，2自由度ブラキエーションロボットの改良を行うとともに，運動の修正および高速ビジョンによるビジュアルフィードバックを導入していく．