2021 Fiscal Year Research-status Report
Wet heat flexible object shaping using a robotic hand that can control the emission of heat, water, and air
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21K19790
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
渡辺 哲陽 金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (80363125)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 公俊 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00521254)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | ロボットハンド / マニピュレーション / 摩擦制御 / 表面洗浄 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
紙に水を振りかけて，紙を柔らかくすることで，不要なしわを減らし折り目をきれいに仕上げるWet Foldingという手法がある．この手法を拡張し，ロボットハンドの指先に熱・水・風を放出できる機構を搭載する．高温水蒸気などの熱・水・風を活用して，しわ取りや折り目をつける等，対象となる柔軟体の特性（硬さ等）を変えながら望みの形状へと柔軟物を整形する，これまでにない新しいロボットによる柔軟物整形マニピュレーション手法の確立に挑み，本年度は，下記の事項を行った．
１．単一モータで薄い紙や布地のピックアップならびにしわ伸ばしを行うことができるロボットハンドを開発した．このロボットハンドには，水を噴出する機構を搭載している．マニュアル操作ではあるものの，実際にウェットフォールディング作業が可能であることを確認している．水噴出する機構部は風噴出用の機構としても活用できる．また，熱を提供するような機構についても検討している．
２．接触面に液体を噴出することができる別の構成をしたソフトロボットハンドを開発した．空気の流量の大小に応じて弁を切り換え，流路を分岐するシステムを構築した．合わせてベンチュリ効果を活用して，薄く柔らかくソフトロボット指に搭載可能なスプレー機構を開発した，圧縮空気を流すことで液体を噴出できる．これにより，一自由度の流量制御のみでソフトロボットハンドの開閉と水噴出の両方を行うことができるシステムを実現した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初目標であった，「熱・水・風を放出制御できるロボットハンド」の開発を一定程度できたこと，また，未搭載機能（熱・水放出）についても開発の目途がたったため．また，ウェットヒート柔軟物整形もマニュアルではあるが実現できたため，動作計画等に係るシステム開発に関しても開発の目途がたったため．
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き，指先に熱・水・風を放出できる機構を搭載したロボットハンドを用いて，高温水蒸気などの熱・水・風を活用し，しわ取りや折り目をつける等，対象となる柔軟体の特性（硬さ等）を変えながら望みの形状へと柔軟物を整形する，これまでにない新しいロボットによる柔軟物整形マニピュレーション手法の確立に挑み，下記の事案に取り組む
【課題１：熱・水・風を放出制御できるロボットハンドとその制御法】未搭載の熱・水放出機能を組み込んだロボットハンドを実現するとともに，その制御システムを開発する．
【課題２：ウェットヒート柔軟物整形法の確立】折り目作りやくせ・しわ取りのため対象柔軟物に温風や高温水蒸気をあてるウェッティング操作と，しわ・くせを無くす，あるいは折り目をつけて整形するアイロン／フォールディング操作から整形法に関して，画像などのセンサ情報から操作を自律的に行う方法の確立を試みる．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍で物品調達が上手くはかどらなかったため．調達が上手く出来なかった物品の購入に使用する予定である．
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