• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2010 Fiscal Year Annual Research Report

人の巧みさに関する軟組織の力学の解明

Research Project

Project/Area Number 20246049
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

平井 慎一  立命館大学, 理工学部, 教授 (90212167)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 弘美  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (10268154)
犬伏 俊郎  滋賀医科大学, MR医学総合研究センター, 教授 (20213142)
森川 茂廣  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (60220042)
井上 貴浩  岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (60453205)
Keywords軟組織 / 力学 / MR画像 / モデリング / 層状物体 / 滑り / 時間遅れ / 巧みさ
Research Abstract

平成22年度は,1)人の把持と物体操作における手指の内部変形の計測,2)軟組織の力学モデリングと変形特性の同定,3)把持や操作における人指の変形シミュレーション,4)人の巧みな操作における力学的な源泉の探求を進めた.1)手指の内部変形の計測では,Spatial Association Correspondence (SAC)とThin Plate Spline (TPS)を用いて,局所的な対応点探索と大域的なモデル更新を交互に実行することで,変形場を計算する手法を提案した.これにより,画像のアフィン変換に加えて組織の局所的な変形に対処できる.2)軟組織の力学モデリングと変形特性の同定では,直列モデルと並列モデルの限界を克服するために多重粘性要素を提案した.レオロジー変形のモデリングにおいては,コーシー歪みとグリーン歪みを用いて変形を定式化した.さらに,制約安定化法を用いて,非一様な層状物体をモデリングする手法を提案した.また,変形形状と変形により生じる力を同時に再生するように,モデルを選択しパラメータを推定する手法を提案した.3)把持や操作における人指の変形シミュレーションでは,人指のMR画像から人指の変形モデルを構成し,転がりや滑りを含む人指の変形をシミュレーションした.軟組織を梁の集まりで表わし,転がりに起因する制約や梁と梁の間の弾性要素により局所滑りを表わす手法を提案した.4)人の巧みな操作における力学的な源泉の探求においては,視覚情報遅れ下における物体操作を解析した.提案する二段階制御法では,情報伝達の遅れに対してロバストに物体を操作できることを示し,それが柔軟指のポテンシャルエネルギーの性質に帰することを示した

  • Research Products

    (22 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (15 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Modeling and Estimation of Rheological Properties of Food Products for Manufacturing Simulations2011

    • Author(s)
      Zhongkui Wang, Shinichi Hirai
    • Journal Title

      Journal of Food Engineering

      Volume: 102 Pages: 136-144

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modeling and Analysis of a Frictional Sliding Soft Fingertip, and Experimental Validations2011

    • Author(s)
      Van Ho, Shinichi Hirai
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 25-3 Pages: 291-311

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development and Analysis of a Sliding Tactile Soft Fingertip Embedded with a Micro Force/Moment Sensor2011

    • Author(s)
      Van Ho, Viet Dzung Dao, Susumu Sugiyama, Shinichi Hirai
    • Journal Title

      IEEE Transaction on Robotics

      Volume: (印刷中 掲載確定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] パラレルイメージング用アレイコイルを利用した13Cスペクトロスコピックイメージングの試み2011

    • Author(s)
      森川茂廣, 村山浩之, 藤本栄, 椎野顯彦, 犬伏俊郎, 栗林秀人
    • Journal Title

      日磁医誌

      Volume: 31 Pages: 65-69

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 物理世界と情報世界をつなぐソフトインターフェース2010

    • Author(s)
      平井慎一
    • Journal Title

      日本ロボット学会誌,ロボティック・サイエンス論文特集号

      Volume: 28-4 Pages: 503-511

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Amyloid imaging using high-field magnetic resonance2010

    • Author(s)
      Amatsubo, T., Yanagisawa, D., Morikawa, S., Taguchi, H., Tooyama, I.
    • Journal Title

      Magn Reson Med Sci

      Volume: 9 Pages: 95-99

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Toward a Platform for Modeling and Simulating Dynamic Stick-Slip Transitions of Soft Fingertips2011

    • Author(s)
      Van Ho, Shinichi Hirai
    • Organizer
      第16回ロボティクスシンポジア
    • Place of Presentation
      指宿・指宿シーサイドホテル
    • Year and Date
      2011-03-14
  • [Presentation] Contact Modeling and Parameter Switching for Simultaneous Reproduction of Rheological Force and Deformation2010

    • Author(s)
      Zhongkui Wang, Shinichi Hirai
    • Organizer
      IEEE Int.Conf.on Robotics and Biomimetics
    • Place of Presentation
      中国・天津
    • Year and Date
      2010-12-16
  • [Presentation] A Local Geometric Preserving Approach For Interior Deformation Fields Measurement From MR Volumetric Images of Human Tissues2010

    • Author(s)
      Penglin Zhang, Hirai Shinichi
    • Organizer
      IEEE Int.Conf.on Robotics and Biomimetics
    • Place of Presentation
      中国・天津
    • Year and Date
      2010-12-15
  • [Presentation] SURF and Spatial Association Correspondence for the Extraction and Matching of Feature Points from MR Images of Deformed Tissues2010

    • Author(s)
      Xubing Zhang, Shinichi Hirai, Penglin Zhang
    • Organizer
      IEEE Int.Conf.on Robotics and Biomimetics
    • Place of Presentation
      中国・天津
    • Year and Date
      2010-12-15
  • [Presentation] Modelless and Grasping-Forceless Control by Robotic Fingers Capable of Mechanically Coupled Movement2010

    • Author(s)
      Takahiro Inoue, Shinichi Hirai, Daisuke Takizawa
    • Organizer
      IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems
    • Place of Presentation
      台北
    • Year and Date
      2010-10-21
  • [Presentation] Modeling and Property Estimation of Japanese Sweets for Their Manufacturing Simulation2010

    • Author(s)
      Zhongkui Wang, Shinichi Hirai
    • Organizer
      IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems
    • Place of Presentation
      台北
    • Year and Date
      2010-10-20
  • [Presentation] Modeling and Parameter Estimation of Rheological Objects for Simultaneous Reproduction of Force and Deformation2010

    • Author(s)
      Zhongkui Wang, Shinichi Hirai
    • Organizer
      1st Int.Conf.on Applied Bionics and Biomechanics
    • Place of Presentation
      イタリア・ベニス
    • Year and Date
      2010-10-15
  • [Presentation] 実験動物での肝臓T1強調画像撮像のための一工夫2010

    • Author(s)
      森川茂廣, 村山浩之, 藤本栄, 椎野顯彦, 犬伏俊郎, 栗林秀人
    • Organizer
      第38回日本磁気共鳴医学会大会
    • Place of Presentation
      つくば・つくば国際会議場
    • Year and Date
      2010-10-01
  • [Presentation] パラレルイメージング用アレイコイルを利用した13Cスペクトロスコビックイメージングの試み2010

    • Author(s)
      森川茂廣, 村山浩之, 藤本栄, 椎野顯彦, 犬伏俊郎, 栗林秀人
    • Organizer
      第38回日本磁気共鳴医学会大会
    • Place of Presentation
      つくば・つくば国際会議場
    • Year and Date
      2010-09-30
  • [Presentation] Robotic Manipulation with Large Time Delay on Visual Feedback Systems2010

    • Author(s)
      Takahiro Inoue, Shinichi Hirai
    • Organizer
      IEEE/ASME Int.Conf.on Advanced Intelligent Mechatronics
    • Place of Presentation
      カナダ・モントリオール
    • Year and Date
      2010-07-09
  • [Presentation] 指関節連動運動を備えた2指多自由度ロボットハンドによる物体姿勢非ヤコビ制御2010

    • Author(s)
      井上貴浩, 滝澤大祐, 平井慎一
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス'10演会
    • Place of Presentation
      旭川・旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-16
  • [Presentation] 柔軟3指による把持対象物の姿勢制御2010

    • Author(s)
      上本宏明, 平井慎一
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス'10講演会
    • Place of Presentation
      旭川・旭川大雪アリーナ
    • Year and Date
      2010-06-15
  • [Presentation] Two-Phased Controller for a Pair of 2-DOF Soft Fingertips Based on the Qualitative Relationship between Joint Angles and Object Location2010

    • Author(s)
      Yujiro Yamazaki, Takahiro Inoue Shinichi Hirai
    • Organizer
      IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation
    • Place of Presentation
      米国・アンカレジ
    • Year and Date
      2010-05-06
  • [Presentation] Design of a Small-Scale Tactile Sensor with Three Sensing Points for Using in Robotic Fingertips2010

    • Author(s)
      Van Ho, Viet Dzung Dao, Susumu Sugiyama, Shinichi Hirai
    • Organizer
      IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation
    • Place of Presentation
      米国・アンカレジ
    • Year and Date
      2010-05-06
  • [Presentation] Two-Dimensional Dynamic Modeling of a Sliding Motion of a Soft Fingertip Focusing on Stick-To-Slip Transition2010

    • Author(s)
      Van Ho, Shinichi Hirai
    • Organizer
      IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation
    • Place of Presentation
      米国・アンカレジ
    • Year and Date
      2010-05-06
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ritsumei.ac.jp/se/~hirai/project/GASR2008-j.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi