摩擦を動的に変更可能なロボット指先の開発

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K06282
• Research Institution: Kyushu Sangyo University
• Principal Investigator: 村上 剛司 九州産業大学, 理工学部, 教授 (80380682)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ロボティクス / ロボットハンド

Outline of Annual Research Achievements

本申請研究では，ロボットハンドの作業能力向上を目指し，指先と物体が接触した状態から指先を微小振動させることにより接触物体との摩擦係数を動的に変更可能なロボット指先を開発する．
平成29年度は，指先振動による摩擦制御を行うのに適した把持形態を検討し，平行2指ハンドの指先による挟み込み把持を選定した．平成30年度は，指先部で振動を発生させるための装置の開発を行った．令和元年度は，まず振動子をロボット指先に組み込むための指構造部を３Dプリンタにより製作した．このロボット指先を平行２指ハンドの指部として装着することで指先振動が可能なロボットハンドのプロトタイプを製作した．製作したロボットハンドを用いて物体を一定の把持力で挟み込み把持したのち，指先で振動を発生させることにより，物体表面ですべりを発生させうることを確認した．しかし一方，指先の振動により低減できる摩擦係数の大きさが小さいことも分かった．このため，指先で発生させる振動の周波数や振幅，力の大きさ，および振動を把持物体に効果的に伝達する方法について更なる改善が必要である．そこで，使用する振動子の見直しによる発生できる力や周波数帯域の拡大，および振動子と把持物体間で振動をより伝達するための柔軟素材の選定などを今後行っていく．さらに，実際の多関節ロボットアームの先端にロボットハンドを装着し，ロボットハンドの姿勢を変化させることにより把持物体にはたらく重力方向の力を変化させ，ロボット指先による摩擦係数の調節の効果をより実際の運用に近いかたちで確認する．
これらの結果を取りまとめ，最終年度となる次年度では接触物体との摩擦係数を動的に変更可能なロボット指先を実現することを目指す．

Current Status of Research Progress

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

Reason

これまでに，ロボットハンドによる把持物体のすべり操作実験を通して，指先の振動により摩擦計数を低減できうることを確認している．次年度には，使用機材の見直しや詳細なパラメータ調整などを行うことにより，指先で任意の振動を発生させることができるロボット指先を実現できる準備が整ったため．

Strategy for Future Research Activity

これまでに，ロボットハンドによる把持物体のすべり操作実験を通して，指先の振動により摩擦計数を低減できうることを確認している．次年度は，指先で任意の振動を発生させることができるロボット指先を製作し，その有効性を調査する．

Causes of Carryover

（理由）購入備品選定のための調査に時間を要したことや，研究発表などのための旅費使用計画の変更などにより，次年度への繰り越し金が発生した．
（使用計画）繰り越し予算は，物品費および旅費に充てる予定である．