2016 Fiscal Year Annual Research Report
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16H04292
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小菅 一弘 東北大学, 工学研究科, 教授 (30153547)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
衣川 潤 東北大学, 工学研究科, 助教 (90612523)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ロボティクス / マニピュレーション / 分布状態量センシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は， センシング機能とアクチュエータを内蔵する多自由度の機能統合型ロボットアームの設計・制御手法を確立し，人との物理的インタラクションが不可避な，介護や福祉などの分野での応用を目指し，人間のような柔らかい皮膚と皮膚感覚を有する「機能統合型ロボット」を創成することを目的としている．本年度は，柔軟な皮膚を介した分布状態量センシングのための計測原理の確立，および，機能統合型ロボットアームの設計・開発について研究開発を進めた．本年度の成果は次のとおりである．
１．柔軟な皮膚の内部に圧力センサを分散配置し，皮膚に加わる力分布の計測が行えるセンサモジュールについて，センサの種類・配置，センシングのための構造の検討を行い，センサモジュールの試作を行い，分布状態量センシングを行うための計測手法を開発した．この手法により，多数のセンサの出力をコントローラに取り込むことができ，皮膚に加わる力の分布状態を十分な計測周期で取得することができるようになった．
２．上記の皮膚に加わる圧力分布を計測するセンサモジュールを用いた「機能統合型ロボットアーム」のプロトタイプの設計・開発を行い，アクチュエータおよびコントローラの選定，および，柔軟な皮膚を持ち軽量で高剛性の構造体を構築するためのロボットアームの構造や自由度配置について検討を進めた．これによって，分布状態量に基づくロボットアームの制御アルゴリズムの基礎的検討を行う準備が整った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，柔軟な皮膚を介した分布状態量センシングのための計測原理の確立，および，機能統合型アームの設計・開発を行っている．また，センシングおよびマニピュレーション能力向上のためのアーム構造の改良についても検討が進んでいることから，本研究は，当初の計画どおりおおむね順調に進展していると評価できる状況にある．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，本研究課題における基盤技術である柔軟な皮膚による分散状態量センシング手法の開発および機能統合型アームのプロトタイプの開発を行い，ロボットの制御アルゴリズムの検討を行えるまで進歩したことは今後の研究の推進に大いに貢献すると考えられる．
今後は，当初の計画で提案したように計測された分布状態量からアームの状態を認識するアルゴリズムおよび分布状態に基づくロボットの制御アルゴリズムの開発を行い，性能評価が行えるレベルまで進展させることを目指す．また，機能統合型ロボットアームのファブリケーション技術の確立についても重点課題として進める．
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