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2014 Fiscal Year Annual Research Report

近接覚を用いた自律制御型ハンドの研究開発と不良視環境下での遠隔操作への応用

Research Project

Project/Area Number 26240040
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

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

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 明 愛国  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (50239456)
鈴木 陽介  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (20582331)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords触覚センサ / 遠隔操作 / 近接覚センサ
Outline of Annual Research Achievements

ローカルセンサ制御を用いた知的ハンドの開発と,視界不良化でも巧みな遠隔操作が可能なシステムの構築を行うことを目的とする。このため,1)近接覚センサとハンドモータをローカル接続して自律的に物体形状に倣う知的ハンドの開発,2)上記ハンドを用いた巧みな遠隔操作作業の実現,3)塵埃などの不可視環境下での遠隔操作のため,近接情報を取得するアナログ回路網型近接覚センサの開発,4)大局的情報の獲得のための簡易視覚の導入による把持操作適用範囲の拡大を行う。
本年度は,近接覚出力とハンドモータを直結・制御するローカル制御により,倣い動作を近接覚出力とハンドモータをローカル接続した近接覚制御で実現できることを実証した。また,適切な特性をもつ近接覚の設計試作を行い,近接覚とハンドモータ系とローカルフィードバック系の構築を行った。そして,近接覚センサの情報処理方式として,指先の動きを用い物体反射率によらず絶対距離を計測可能な処理方式を開発した。これを用いて,物体形状に応じて多指が自律的に対象物面に正対する位置及び等距離になる倣い制御の実現,及び絶対距離計測方式の実験評価を行った。
また,マニピュレータとハンドを統一的に制御するため,制御プログラムを全てSimulink を用いて開発し,実行マシンとしてRealtime 制御可能なdSPACE を用い,近接覚制御型知的ハンドとマニピュレータ系を含めた統合的制御系への改良開発を行った

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

近接覚センサとハンドモータをローカル接続して自律的に物体形状に倣う制御方式の実験が良い結果を示した。大局的情報の獲得のための簡易視覚としてkinectを導入して,対象物の大まかな位置と方向を検出することが出来,近接覚センサ制御と組み合わせ把持操作を行える目途ができた。

Strategy for Future Research Activity

知的ハンドを用いた遠隔操作作業を行うシステムの構築を行う。このため移動台車と簡易ハンド,アームを用いたシステムを構築する。合わせて,大局的情報の獲得のための簡易視覚としてkinectを用い,物体の位置と方向を与えることで,遠隔操作での不確かな画像情報に基づくロボットハンド操作に対しての利用可能性の目安を付ける。

  • Research Products

    (13 results)

All 2014

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

  • [Journal Article] Fluid-Structure Interaction Analysis of a Soft Robotic Fish Using Piezoelectric Fiber Composite2014

    • Author(s)
      Wenjing Zhao, Aiguo Ming, Makoto Shimojo, Yohei Inoue, and Hiroshi Maekawa
    • Journal Title

      Journal of Robotics and Mechatronics

      Volume: 26 Pages: 638-648

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ネット状近接覚センサを有するロボットハンドシステムによる視覚センサ情報を統合した物体把持2014

    • Author(s)
      8)鈴木 陽介,小山 佳祐,明 愛国,下条 誠
    • Organizer
      第15回 公益社団法人 計測自動制御学会,システムインテグレーション部門 講演会 SI2014
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト
    • Year and Date
      2014-12-15 – 2014-12-17
  • [Presentation] Development of an entertainment robot system using Kinect2014

    • Author(s)
      Aiguo Ming; Enomoto, K.; Shinozaki, M.; Sato, R.; Shimojo, M
    • Organizer
      2014 10th France-Japan 8th Europe-Asia Congress on Mecatronics (MECATRONICS), pp.127-32, 2014
    • Place of Presentation
      Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2014-11-27 – 2014-11-29
  • [Presentation] 多点識別を用いた非接触3次元入力手法の考案2014

    • Author(s)
      7)栃木 紫帆, 鈴木 陽介, 明 愛国, 下条 誠
    • Organizer
      第19回日本バーチャルリアリティ学会大会 論文集
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-19
  • [Presentation] ネット状近接覚センサと視覚センサの統合による未知形状物体把持に関する研究2014

    • Author(s)
      6)瀬戸川 将夫,小山 佳祐,鈴木 陽介,明 愛国,下条 誠
    • Organizer
      第32回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2014)
    • Place of Presentation
      九州産業大学
    • Year and Date
      2014-09-05 – 2014-09-06
  • [Presentation] ネット状近接覚センサとビジョンセンサを統合したロボットハンドシステムによる把持戦略に関する研究2014

    • Author(s)
      5)鈴木 陽介,瀬戸川 将夫,小山 佳祐,明 愛国,下条 誠
    • Organizer
      第32回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2014)
    • Place of Presentation
      九州産業大学
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-06
  • [Presentation] Development of a novel leg mechanism in the shape of backward convex with a mechanical joint stop for bipedal robot2014

    • Author(s)
      Aiguo Ming; Tahata, T.; Ueki, K.; Shimojo, M.
    • Organizer
      2014 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA) pp.107-12, 2014
    • Place of Presentation
      Tianjin, China
    • Year and Date
      2014-08-03 – 2014-08-06
  • [Presentation] 触・近接覚統合型ヒューマンインターフェース用入力デバイスの開発2014

    • Author(s)
      前田宗,有田輝,鈴木陽介,明愛国,下条誠
    • Organizer
      日本機械学会ROBOMECH 2014
    • Place of Presentation
      富山国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-25 – 2014-05-28
  • [Presentation] 遠隔操作での近接制御を用いたロボットハンドによる物体把持に関する研究2014

    • Author(s)
      佐々井亮太,小山佳祐,鈴木陽介,下条誠
    • Organizer
      日本機械学会ROBOMECH 2014
    • Place of Presentation
      富山国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-25 – 2014-05-28
  • [Presentation] 近接覚を付与したロボットハンドによる移動物体の把持に関する研究2014

    • Author(s)
      岡部信吾,小山佳祐,鈴木陽介,明愛国,下条誠
    • Organizer
      日本機械学会ROBOMECH 2014
    • Place of Presentation
      富山国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-25 – 2014-05-28
  • [Presentation] 近接覚フィードバック制御に基づくロボットハンドの知能化に関する研究2014

    • Author(s)
      小山佳祐,鈴木陽介,明愛国,下条誠
    • Organizer
      日本機械学会ROBOMECH 2014
    • Place of Presentation
      富山国際会議場
    • Year and Date
      2014-05-25 – 2014-05-28
  • [Presentation] Dynamic analysis and optimization of soft robotic fish using fluid-structural coupling method2014

    • Author(s)
      Wenjing Zhao; Aiguo Ming; Shimojo, M.
    • Organizer
      2014 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA),pp.1474-9, 2014
    • Place of Presentation
      Hong Kong, China
    • Year and Date
      2014-04-30 – 2014-05-07
  • [Book] 触覚認識メカニズムと応用技術(増補版)2014

    • Author(s)
      下条誠(監修および執筆
    • Total Pages
      666
    • Publisher
      サイエンス&テクノロジー株式会社

URL: 

Published: 2016-06-01  

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