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
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20760148
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中島 明 Nagoya University, 大学院・工学研究科, 助教 (70377836)
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| 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 |
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| 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.
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