赤外光反射型センサを利用して全身の接触遷移を支配する制御理論に関する研究

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K14702
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 有田 輝 九州大学, 工学研究院, 助教 (60843993)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 近接覚 / 接触遷移制御 / 衝撃力緩和制御

Outline of Annual Research Achievements

昨年度作成した腕部を覆うセンサの追加評価を実施した．特に応答性を重点的に調査した結果，従来の腕部を覆うセンサに比べて40倍程度の高速応答性を実現できたことを確認した．また，本センサを多自由度ロボットアームに実装して行う評価も内容を追加した．これらを整理したものを国際学術雑誌に投稿し，現在は査読を受けている．
また，これまでの成果である仮想的な反力を用いる制御手法を脚ロボットに適用し，着地衝撃の緩和に成功した．仮想的な反力によって生じる着地前の動作を適切に設計し，脚ロボットが着地後に行う動作との整合性をとった．これは本計画において，仮想反力に基づく動作と作業目的に基づく動作の整合性をとった制御の検討に関連する成果である．
さらに，新規の接触遷移制御手法を考案し，簡易実験システムによって動作と効果を確認した．本手法は報告済みの手法を改良したものであり，物体とロボットが衝突する際に発生する衝撃力を緩和する効果がある．現在は本手法の詳細な検討を行うための実験システムを新たに導入している．
上記の実験を行うための1自由度実験用システムを導入中である．本システムはセンサと対象物の二者の動きを同軸上で独立に制御可能なものであり，動的な対象物に対する接触遷移の実験に好適である．
昨年度の業績と以上により，本研究計画で掲げた三つの研究内容のうちの二つに成果が得られた．特に接触遷移手法の検討は前年度に遅れを生じていた内容であるが，それを今年度に補うことができた．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究期間の半分が過ぎた段階で，計画していた内容の2/3に成果がでている．これらの詳細を調査する期間と論文作成の期間を考慮し，上記進捗状況が適切と判断した．

Strategy for Future Research Activity

新規に考案した接触遷移制御手法の詳細な評価を実施し，論文投稿を行う．
また，仮想反力の効果はそのままに，他の作業目的に基づく動作を実行可能な制御則の検討を進める．特に今年度中は，本検討用の実験システムの導入，および基盤となる制御手法の考案を主な目標とする．

Causes of Carryover

計画開始時に想定していた学術雑誌よりも査読期間の長い雑誌へ投稿を行ったことにより，次年度に投稿費が必要になる見込みとなったため．投稿費は査読結果などによって変動するため，余剰がでる可能性があるが，これは次の論文投稿費と物品費として使用する．