Development and control of a new haptic system that brings dexterity to hydraulically driven manipulators

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02135
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21010:Power engineering-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: Nozaki Takahiro 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20734479)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 力制御 / アドミッタンス制御 / バックドライバビリティ / ロボット / マニピュレータ

Outline of Final Research Achievements

In this study, we proposed a method to give a robot a force-tactile sensation by installing a multi-degree-of-freedom force sensor at the base of a manipulator. When a force is applied to the manipulator from the external environment, the contact position and contact force can be calculated from the ratio of the force and moment in each axis direction. We implemented the proposed method on a commercial 6-DOF manipulator and confirmed that it is possible to calculate and control the contact position and contact force.

Free Research Field

ロボット工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人間は力触覚によって力加減を調節し柔軟に作業をこなしている。しかし、従来の産業用マニピュレータは力触覚情報を得られないため、力加減を調節できず、接触対象物を破壊する危険がある。マニピュレータの基礎部にひとつの多自由度力センサを設置する本手法によって、接触部位や接触力の算出が可能となり、さらに取得された情報をフィードバックすることで柔軟かつ器用な力制御動作を実現することが可能となる。