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2018 Fiscal Year Research-status Report

汗・指紋制御に基づく極小把持力把持術の開拓

Research Project

Project/Area Number 18K18831
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

渡辺 哲陽  金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (80363125)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2021-03-31
Keywords摩擦制御 / 摩擦可変 / 表面テクスチャ / ロボット / ロボットハンド / マニピュレーション
Outline of Annual Research Achievements

ロボットが扱う対象は“乾燥”していることが暗黙の前提であったが,実際には,食品,台所用品,工業用部品,臓器など液体にまみれている物体も数多く存在する.そこで,濡れていても乾燥していても安定把持が可能なシステムを目指し,ロボットハンド用皮膚テクスチャを開発した.そこで得られた知見をもとに,本研究では,表面のテクスチャや液膜を上手く活用して,表面摩擦を操ることで,物体把持・放出を実現する新しい物体把持の方法論の確立にトライする.平成30年度は,物体把持・リリースを実現する手法とそのシステム実現に挑んだ.
安定した物体把持のためには,ロボットハンド表面が滑りにくいことが重要である.シリコーンなどの柔軟素材は,滑りにくさと物体へのなじみやすさから高い安定性を実現可能なため,表面やハンド自体の素材として使用されることが多い.しかし日常生活において,特に狭い隙間に手を挿入するなどの場面では,滑りにくい表面はスムーズな動作の妨げとなる.滑りやすくスムーズななぞり動作が可能な表面を持つハンドもまた必要とされている.よって本研究では,柔軟指の利点を残し尚且つ接触表面の摩擦をコントロールできるロボットハンドの開発を目指す.その第一歩として,乾潤両状態で高摩擦を得られる表面構造(テクスチャ)と,潤滑作用を利用した摩擦低減機構を組み合わせ,能動的に摩擦を低減できる流体指を開発した.乾潤両状態における摩擦低減機構の効果を実験から検証した,加えて開発した指を二本並行に有するグリッパーを作成し,把持・手放し動作に対する有効性を示した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

乾潤両状態で高摩擦を得られる表面構造(テクスチャ)と,潤滑作用を利用した摩擦低減機構を組み合わせ,濡れていても乾いていても能動的に摩擦を制御できる流体指を開発しその有効性を示せたため.

Strategy for Future Research Activity

平成31年度は,開発したシステムは指が平面である場合のみ,その機能を検証したにとどまっている.様々な実際の作業に使用できるような構造には至っていない.この点を鑑み,本システムを搭載したロボットハンドシステムの実現に取り組む.加えて,全ての場合について機能を検証していないため,より様々なケースにて本システムが有効であるかどうかを検証する.

  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Deformable fingertip with a friction reduction system based on lubricating effect for smooth operation under both dry and wet conditions2019

    • Author(s)
      Mizushima Kaori、Suzuki Yosuke、Tsuji Tokuo、Watanabe Tetsuyou
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 33 Pages: 508~519

    • DOI

      10.1080/01691864.2019.1608299

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Manipulation with Soft Robotic Hands2019

    • Author(s)
      Watanabe Tetsuyou
    • Journal Title

      Journal of the Robotics Society of Japan

      Volume: 37 Pages: 30~33

    • DOI

      10.7210/jrsj.37.30

  • [Journal Article] Multi-fingered robotic hand based on hybrid mechanism of tendon-driven and jamming transition2018

    • Author(s)
      Mizushima Kaori、Oku Takumi、Suzuki Yosuke、Tsuji Tokuo、Watanabe Tetsuyou
    • Journal Title

      Proceedings of the IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft)

      Volume: 1 Pages: 376 - 381

    • DOI

      10.1109/ROBOSOFT.2018.8404948

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Survey of Robotic Manipulation Studies Intending Practical Applications in Real Environments2018

    • Author(s)
      Watanabe Tetsuyou、Yamazaki Kimitoshi、Yokokohji Yasuyoshi
    • Journal Title

      Journal of the Robotics Society of Japan

      Volume: 36 Pages: 338~347

    • DOI

      10.7210/jrsj.36.338

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Friction design for deformable fingertips under both dry and wet conditions2018

    • Author(s)
      Tetsuyou Watanabe
    • Organizer
      Italian Institute of Technology
    • Invited
  • [Presentation] Delicate grasping by highly deformable fingertips2018

    • Author(s)
      Tetsuyou Watanabe
    • Organizer
      IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft) Workshop: Soft haptics: what has been done and what can be done
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] IEEE Video Friday

    • URL

      https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-hardware/video-friday-atlas-jogging-driveai-launch-ocado-robotic-warehouse

  • [Remarks] 把持物を滑らせ放すロボハンド 金沢大が開発

    • URL

      https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00477333

URL: 

Published: 2019-12-27  

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