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2010 Fiscal Year Annual Research Report

統合型触覚センサアーキテェクチャーの研究開発

Research Project

Project/Area Number 22240012
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

下条 誠  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90292474)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石川 正俊  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (40212857)
横井 浩史  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90271634)
明 愛国  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (50239456)
鈴木 陽介  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教 (20582331)
Keywordsセンサ融合・統合 / すべり覚 / 触覚センサ / 近接覚センサ
Research Abstract

多様な触覚情報の統合を図るアーキテェクチャの開発では,回路構成エレメント数の低減を図るため,回路のネットワーク構造を複数例の設計・シミュレーションによる検討を行い,適切な回路を定め,プロトタイプを試作し,実験を行った。また分布型近接覚情報に関しては従来の研究開発がほとんどない状態であるため,分布型近接覚情報を取得可能なセンサの設計・試作・実験を行った。近接情報は,視覚情報および触覚情報の中間にあり対象物までの距離,物体の傾き,表面状態によって変化をするため,それを補正する情報処理方式ついての研究および特別な情報処理方式について研究開発を行った。
高感度・高速に滑りが事前に検出できる初期すべり覚センサの開発では,センサ構造の設計・試作,組込システムによるアルゴリズムの実験,そして各種状況における実証実験・評価および改良を行った。センサ上で物体を滑らせると,初期すべり時において複雑な出力変化が生じることを確認した。この出力変化を離散ウェーブレット変換(DWT)を用いて抽出し,法線力変化と初期すべりの分離を試みた。その結果,法線力変化の影響を受けにくい,初期すべり検出センサの開発に成功した。また,適切な閾値を設定することで,予荷重や材質変化によらず,初期すべりの検出が可能であることを確認した。最後に,平行グリッパに開発したすべり覚センサを装着し,把持力調整実験を行った。これより,重量が変化する物体の把持や,重量に応じた最小力での把持を実現し,本センサの有効性を示した。本年度は,高周波振動成分の発生要因については言及せず,その利用について述べた。現在は,仮説として物体と感圧導電性ゴム表面間で発生する固着領域とすべり領域の複雑な変化による振動が感圧導電性ゴムに伝播したため,または感圧導電性ゴムがせん断変形した際に発生する内部粒子の相互接触が複雑に切り替わったためと考えている。この他,システムの小型化を図るため,PSoCマイコンを用いた情報処理システムの構築を行い,識別性能評価と高速性の評価を行なった。また,試作した滑り覚センサを義手に実装した。

  • Research Products

    (15 results)

All 2012 2010

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 近接・触・すべり覚を統合したインテリジェントロボットハンドの開発2010

    • Author(s)
      溝口善智, 多田隈建二郎, 長谷川浩章, 明愛国, 石川正俊, 下条誠
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集

      Volume: Vol.46, No.10 Pages: 632-640

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A High-Speed Mesh of Tactile Sensors Fitting Arbitrary Surfaces2010

    • Author(s)
      Shimojo M., Araki T., Ming A., Ishikawa M.
    • Journal Title

      IEEE Sensors Journal

      Volume: vol10, No.4 Pages: 822-830

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of A Mobile Manipulator System With RFID-Based Sensor Fusion For Home Service : A Case Study on Mobile Manipulation of Chairs2010

    • Author(s)
      Zhaoxian Xie, Manabu Yamashiro, Hisashi Yamaguchi, Aiguo Ming, Makoto Shimojo
    • Journal Title

      International Journal of Information Acquisition

      Volume: voi.7, No.1 Pages: 1-13

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Motion planning for vertical jumping by a small humanoid with structural joint stops2010

    • Author(s)
      Hasegawa, Y. ; Ohishi, C. ; Fukumori, M. ; Chunquan Xu ; Aiguo Ming ; Shimojo, M.
    • Organizer
      2010 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO) , pp.691-696, 2010
    • Place of Presentation
      Tianjin, China
    • Year and Date
      20101114-20101118
  • [Presentation] High Sensitivity Slip Sensor Using Pressure Conductive Rubber for Dexterous Grasp and Manipulation2010

    • Author(s)
      Teshigawara, S. ; Shimizu, S. ; Tsutsumi, T. ; Suzuki, Y. ; Ming, A ; Shimojo, M. ; Ishikawa, M.
    • Organizer
      2010 Ninth IEEE Sensors Conference (SENSORS 2010), pp.570-574, 2010
    • Place of Presentation
      Kona, HI, USA
    • Year and Date
      20101101-20101104
  • [Presentation] Mechanical Design of the Wheel-Leg Hybrid Mobile Robot to Realize a Large Wheel Diameter2010

    • Author(s)
      Tadakuma, K.; Tadakuma, R. ; Maruyama, A.; Rohmer, E ; Nagatani, K.; Yoshida, K ; Aigo Ming ; Shimojo, M. ; Higashimori, M. ; Kaneko, M.
    • Organizer
      2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2010) pp.3358-3365, 2010
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      20101018-20101022
  • [Presentation] Connected Tracked Robot with Offset Joint Mechanism for Multiple Configurations2010

    • Author(s)
      Tadakuma, K.; Ohishi, C. ; Maruyama, A.; Tadakuma, R. ; Nagatani, K ; Yoshida, K.; Aiguo Ming ; Shimojo, M.
    • Organizer
      2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2010) pp.3366-3371, 2010
    • Place of Presentation
      Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      20101018-20101022
  • [Presentation] Development of Flapping Robots using Piezoelectric Fiber Composites-Development of Driving Module Inspired by Insects with Indirect Flight Muscle2010

    • Author(s)
      Fukushima, Y. ; Minagawa, K.; Aiguo Ming ; Shimojo, M.
    • Organizer
      2010 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA) , pp.77-82, 2010
    • Place of Presentation
      Xi'an, China
    • Year and Date
      20100804-20100807
  • [Presentation] Development of Directly Manipulable Tactile Graphic System with Audio Support Function2010

    • Author(s)
      Shimada, S. ; Murase, H. ; Yamamoto, S. ; Uchida, Y. ; Shimojo, M. ; Shimizu, Y.
    • Organizer
      Computers Helping People with Special Needs.12th International Conference, ICCHP 2010, Vol.2, pp.451-458
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      20100714-20100716
  • [Presentation] Human assist by a mobile manipulator with high speed tactile sensor2010

    • Author(s)
      Yamaguchi, H. ; Zhaoxian Xie ; AiguoMing ; Shimojo, M
    • Organizer
      Information and Automation (ICIA), 2010 IEEE International Conference on , 765-770, 2010
    • Place of Presentation
      Harbin, China
    • Year and Date
      20100620-20100623
  • [Presentation] Human assist by a mobile manipulator with high speed tactile sensor2010

    • Author(s)
      Yamaguchi, H.; Zhaoxian Xie ; AiguoMing ; Shimojo, M.
    • Organizer
      Proceedings of the 2010 International Conference on Information and Automation (ICIA 2010), pp.765-770, 2010
    • Place of Presentation
      Harbin, China
    • Year and Date
      20100620-20100623
  • [Presentation] Development of intelligent robot hand using proximity, contact and slip sensing2010

    • Author(s)
      Hasegawa, H. ; Mizoguchi, Y. ; Tadakuma, K .; Aiguo Ming ; Ishikawa, M. ; Shimojo, M.
    • Organizer
      2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2010)pp.777-784, 2010
    • Place of Presentation
      Anchorage, AK, USA
    • Year and Date
      20100503-20100508
  • [Presentation] High Sensitivity Initial Slip Sensor for Dexterous Grasp2010

    • Author(s)
      Teshigawara, S. ; Tadakuma, K.. ; Aiguo Ming ; Ishikawa, M. ; Shimojo, M.
    • Organizer
      2010 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA 2010), pp.4867-4872, 2010
    • Place of Presentation
      Anchorage, AK, USA
    • Year and Date
      20100503-20100508
  • [Presentation] Development of intelligent robot hand using proximity, contact and slip sensing2010

    • Author(s)
      Hasegawa, H ; Mizoguchi, Y. ; Tadakuma, K .; Aiguo Ming ; Ishikawa, M. ; Shimojo, M .;
    • Organizer
      Robotics and Automation (ICRA), 2010 IEEE International Conference on, pp.777-784, 2010.
    • Place of Presentation
      Anchorage, AK, U.S.A.
    • Year and Date
      20100503-20100507
  • [Book] 触覚認識メカニズムと応用技術2012

    • Author(s)
      下条誠(監修および執筆)
    • Total Pages
      499
    • Publisher
      サイエンス&テクノロジー株式会社

URL: 

Published: 2012-07-19  

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