多方向送り動作機構による物体操作が行える平行２指ロボットハンドの開発

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K03988
• Research Institution: Kyushu Sangyo University
• Principal Investigator: 村上 剛司 九州産業大学, 理工学部, 教授 (80380682)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: ロボティクス / ロボットハンド / マニピュレーション

Outline of Annual Research Achievements

本申請研究では把持を保ちながら物体の位置姿勢を操作できる平行2指ロボットハンドを開発することでロボットハンドの作業能力の向上を図る．
昨年度までに指先に送り機構を持つ平行2指ロボットハンドによる任意方向への物体操作を行う手法を提案し，その妥当性を実験を通して確認した．一方，送り機構が把持対象物体になじんだ形態で接触できず，送り機構による推進力が把持物体に伝達される効率が低いという課題があった．そこで本年度は，把持物体の形状にあわせて送り機構の姿勢が変化することで把持物体になじんだ形態で送り機構を接触できるようにし，推進力の伝達効率の向上を図った．送り機構とハンド部との間に粘弾性体を付加することでなじみによる送り機構の姿勢変化を実現した．粘弾性体は粘性と弾性の各パラメータの影響を比較するため，粘性成分が支配的となるスポンジゴムと，弾性成分が支配的となる圧縮コイルバネおよび，その中間となるウレタンフォームを使用して比較した．また，圧電アクチュエータを主要素として持つ送り機構をユニット化し，圧電アクチュエータに粘弾性体が直接接触するのを防ぐととともに，粘弾性体による圧電アクチュエータの振動吸収を防ぐようにした．物体操作実験により全ての場合で物体の回転操作を行えることを確認した．加えて，ウレタンフォーム，圧縮コイルバネを粘弾性体として使用した場合は，回転より大きな推進力を必要とする並進の物体操作も行えることを確認した．昨年度と比較してより速く物体回転・並進操作が可能となっており，推進力の伝達効率を改善できた．
本年度の結果を踏まえて，来年度はユニット化した送り機構の数や配置位置を調整することで，より多方向への物体操作や回転転操作を実現することを目指す．

Current Status of Research Progress

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

Reason

提案手法の基礎となる物体送り機構の開発および実験による有効性の確認を完了しており，おおむね順調に伸展している．

Strategy for Future Research Activity

本年度の結果を踏まえて，来年度はユニット化した送り機構の数や配置位置を調整することで，より多方向への物体操作や回転転操作を実現することを目指す．

Causes of Carryover

（理由）購入備品選定のための調査を継続中であることや，学会参加などのための旅費使用計画の変更などにより，次年度への繰り越し金が発生した．
（使用計画）繰り越し予算は，物品費および旅費に充てる予定である．