2021 Fiscal Year Research-status Report
織物型接触感知マトリックスセンサを用いたロボットインタラクション基盤技術の開発
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20K12754
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
高橋 泰岳 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (90324798)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 布圧力分布センサ / インターフェース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ロボットの重要な構成要素の一つであるセンシング技術の高感度化・小型化・低電力化に向けた開発が進展する中、触覚センサは依然として解像度が低い、柔軟性がない、比較的大型である、高価であるという課題をもつ。農業用パワードスーツなどはユーザに不快感を抱かせない接触が欠かせないが， ユーザとの接触状態を正しく把握して適切に反応することが求められており、柔軟性や通気性のある接触センサは重要な要素の一つとなっている。
本研究ではe-テキスタイルを基盤とした非導電性織物に導電糸と導電織物を組み合わせた柔軟性と通気性のある圧力分布センサを開発した。既存の圧力分布センサに比べ、十分に安価に生産することができるセンサを開発した。この成果は日本知能情報ファジィ学会 合同シンポジウム2021で発表した。
さらに、この布方圧力分布センサのアプリケーションの一つとして、圃場における低姿勢での移動を補助するための電動移動台車の開発を行い、その有効性を検証した。この成果は日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門の全国大会であるROBOMECH2021で発表した。
更に、この検証結果を基に論文を執筆し、日本知能情報ファジィ学会学会誌へ投稿し、採録された。
改良した圧力分布センサは感度が良いもののダイナミックレンジが小さいため、大きな力がかかったときの変化が乏しいという問題がある。この点も踏まえて改良を続けていきたい。さらに広範囲なアプリケーションに展開していきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
圧力分布センサを2020年度に完成させ、これを用いた状態認識技術の確立を2021年度に予定していたが、圧力分布センサの改良が2021年度まで引き続き行い、状態認識も一部は確立して論文誌に公開したものの十分なものでは無いので、2022年度も引き続き状態認識技術を開発する必要がある。
なお、予定では認知症高齢者ケアロボットへの応用を考えていたが、昨今のコロナ禍のため、認知症高齢者施設への出入りができないため、この研究は対象を変える必要があり、そのひとつが圃場用電動移動台車のための直感的なインターフェース開発である。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度に改良した圧力分布センサは感度が良いもののダイナミックレンジが小さいため、大きな力がかかったときの変化が乏しいという問題がある。2022年度はこの点も踏まえて改良を続けていきたい。
この圧力分布センサによる状態認識も仮想モーメントを求めて力のかかり具合を定量化する手法を開発しているが、これだけでは十分ではない。2022年度も引き続き状態認識技術を開発し、時空間パターンを認識するシステムを確立したい。
2021年度は圃場用電動移動台車のための直感的なインターフェースとして開発した圧力分布センサを活用を研究したが、当研究室ではパワードスーツの研究も行っているため、パワードスーツへの応用も進めていきたい。
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| Causes of Carryover |
予定していた物品がコロナ禍と半導体不足のために手に入らなかったため、次年度に繰り越すことにした。
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