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2021 Fiscal Year Annual Research Report

視覚と多指ハンドを備えたロボットのための半自律遠隔操作に基づく組み立て作業の教示

Research Project

Project/Area Number 19K12170
Research InstitutionWakayama University

Principal Investigator

小川原 光一  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (70452810)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords動作教示 / 遠隔操作 / 組み立て作業
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,視覚,多指ハンド,ロボットアームを搭載したロボットに対して組み立て作業を簡便に教示することが可能な動作教示法を開発するために,(1)多指ハンドによる正確な物体操作の実現,(2)視触覚センサによる3次元情報の拡張に基づく物体の把持と移動の実現,(3)教示動作の学習の実現の3つの課題について研究を行った.
令和3年度は,(1)の課題については,対象物の色に依存せずに多指ハンドから対象物までの距離を計測することが可能な小型近接覚センサを試作し,実験によって計測原理を確認した.また,2次元平面における2指による物体の操りを想定し,指と指先の弾性要素の境界面における力分布から物体に働く力とモーメントを計算して,目標姿勢において物体に働く力とモーメントが平衡状態になるようにロボットハンドの指先の位置を求める物体の位置制御方法を開発し,シミュレータ環境において提案手法を実装してその有用性を確認した.(2)の課題については,複数の変形した布が平面上に積み重なった様子を撮影した画像から,多層ニューラルネットを利用した特徴点抽出とクラスタリングに基づいて布の分離と各布の形状を推定する手法を開発し,ロボットによる布の認識と持ち上げ実験による検証を行った.(3)の課題については,教示者を撮影した入力画像から手の領域のみを復元するAuto Encoder (AE)と物体の領域のみを復元するAEの学習を行い,それぞれのAEのエンコーダによって得られるベクトルを結合してLong Short Term Memory (LSTM)に入力することによって把持と物体のクラス分類を行う手法を開発し,実験により提案手法によって認識率が向上することを確認した.

  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021

All Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] Face alignment by learning from small real datasets and large synthetic datasets2022

    • Author(s)
      Haoqi Gao, Koichi Ogawara
    • Organizer
      2022 Asia Conference on Cloud Computing, Computer Vision and Image Processing (3CVIP 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ロボット指に搭載可能な波長が異なる複数のLEDを利用した小型近接覚センサの開発2022

    • Author(s)
      加藤 颯, 小川原 光一
    • Organizer
      日本機械学会関西支部 第97期定時総会講演会
  • [Presentation] RGB-Dカメラと2台のロボットアームによる計測視点数を考慮した持ち替えに基づく全周3次元形状計測法2022

    • Author(s)
      曽我 幸慧, 小川原 光一
    • Organizer
      日本機械学会関西支部 第97期定時総会講演会
  • [Presentation] 深層学習に基づく複数の長方形布の分離と形状推定2021

    • Author(s)
      曽根川 大輝, 小川原 光一
    • Organizer
      第22回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • [Presentation] 対照学習を用いた潜在表現空間上での目標条件付き強化学習2021

    • Author(s)
      山田 貴哉, 小川原 光一
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2021

URL: 

Published: 2022-12-28  

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