2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Electrical Tactile Link for Cooperative Robotic Hand
| Project/Area Number |
16H05875
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
吉元 俊輔 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00646755)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 電気刺激 / 触覚フィードバック / 遠隔操作 / 手指動作計測 / 接触力計測 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では，ユーザの動作に同調して操作が可能なロボットハンドの操作性を高めるため，非拘束な動作計測と多自由度な触覚フィードバックの実現を目指し，電気的な手指の動作・力計測，神経束の電気刺激による受容器部位への生成技術の確立による，同調型ロボットハンドのための電気的触覚リンクの形成に取り組んでいる．初年度は，(1)神経束の電気刺激により生成される受容器部位の触覚を空間的に制御する手法の開発，(2)機械的制約のない手指の動作・力計測の実現を試みた．(1)に関しては，8×8の64チャンネルの刺激・電位分布計測が可能なアレイ型の柔軟な電極シートおよび電気刺激・計測システムの作製を進めた．電極シートは指基節部の神経束を刺激するよう装着し，指先に多自由度な触覚を生成するために利用する．電気刺激・計測システムでは各電極の刺激パルスを独立制御するとともに，電極部の電位を計測することで刺激パラメータのフィードバック制御が可能である．(2)に関しては，手首形状の変形を電気的に計測し手指の関節角度を推定するシステムを構築し，従来の筋電による推定方法よりも高い精度かつ安定して計測が可能であることを示した．一方，デプスカメラを用いた手指の動作計測を導入するとともに，指の血流変化から接触力を推定する手法についても検討し，統合的な手指の動作計測の実現を試みた．さらに，指先の接触力計測システムの評価プラットフォームの構築を行った．また，ロボットハンドシステムの構築を想定し，多チャンネルモータの制御システムの試作を行った．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
申請時の研究実施計画では，平成28年度から平成30年度の3年間で五つの項目を設定し，初年度はそのうちの二つの項目について取り組んだ．さらに，接触力計測システムの評価プラットフォームの構築や，次年度に実施を計画している三つ目の項目に関係する試作を進めることができた．したがって，電気刺激・計測システムの評価についてはやや遅れがあるものの，全体としてはおおむね順調に進展していると考えられる．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は，電気接触抵抗に基づく応力時空間分布計測方法の確立とロボットハンドへの応用，手指の精巧な動きを反映したロボットハンドの製作，システムの統合による同調ロボットハンド操作における触覚フィードバックシステムの構築に取り組むとともに，要素技術の評価を進める予定である．
|
