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2009 Fiscal Year Annual Research Report

非ホロノミック拘束を利用した巧みな物体マニピュレーションを実現する運動制御

Research Project

Project/Area Number 20760148
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

中島 明  Nagoya University, 大学院・工学研究科, 助教 (70377836)

Keywords非ホロノミック / 多指ハンド / ソフトフィンガー / コンプライアンス制御 / 安定把持
Research Abstract

本研究では,ロボットと物体の接触状態の「非ホロノミック拘束」と呼ばれる性質を利用して,より巧みなマニピュレーションの実現を目指している.
多指ハンドによる把握・操りにおいて非ホロノミック性を利用するためには,指と把持物体のロバストな接触を確立する必要がある.そのため,指先を摩擦係数の小さい剛体ではなく,変形により接触面積が確保できるソフトフィンガーによる把持接触を解析・モデル化した.そして実験による妥当性を検証し,モデルの有効性を立証した.また,それによる安定な把持・操りの制御則を導出した.また,把持物体に対する摂動外乱が生じた際,安定となる条件を3次元的に解析した.
指先が柔軟である一方で,関節角にコンプライアンス特性を付加することで,安定性が向上する.把持物体が外乱に対して安定であるバネ係数と重心位置の条件を導いた.また,得られたバネ係数を実現するコンプライアンス制御を,関節角の摩擦を外乱オブザーバにより補償することで実現した.以上の有効性を,実験により確認した.その際,指先の転がりの非ホロノミック性による接触点の移動が起こることを確認した.今後は,この移動を運動計画に陽に反映させることが考えられる.

  • Research Products

    (3 results)

All 2010 2009

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Control of Grasp and Manipulation by Soft-Finger with 3-Dimensional Deformation2009

    • Author(s)
      Akira Nakashima, Takeshi Shibata, Yoshikazu Hayakawa
    • Journal Title

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration 2(2)

      Pages: 91-102

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 多指ハンドロボットのコンプライアンス制御による安定把持2010

    • Author(s)
      吉松雄太, 中島明, 早川義一
    • Organizer
      第10回制御部門大会
    • Place of Presentation
      熊本大学(熊本県)
    • Year and Date
      2010-03-18
  • [Presentation] Stability Analysis of Grasped Object by Soft-Fingers with 3-Dimensional Deformation based on Moment Stability2009

    • Author(s)
      Akira Nakashima, Yoshikazu Hayakawa
    • Organizer
      48th Conference on Decision and Control
    • Place of Presentation
      Shanghai, China
    • Year and Date
      2009-12-18

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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