吸着機能を有する多自由度ロボットハンドの理論的解析

• Project/Area Number: 15J02504
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 山口 賢悟 東北大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ロボットハンド / 吸着機能 / 真空パッド / 把持力解析

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、人間の手を超える汎用性を持つロボットハンドの実現を目指し、吸着機能を有する多自由度ロボットハンドの把持および操りの理論的解析を行った。
本年度は、昨年度に構築した吸着機能を有するロボットハンドの指先と把持対象物間の接触モデルを用いて、指先に吸着機能を有する任意形状のロボットハンドによる、物体の把持計画および操りの解析手法を開発した。この結果をもとに、吸着機能を有効に利用することができるロボットハンドの構造を検討し、これまで作製したロボットハンドを改良し、これを用いて数種類の対象物の把持実験を行った。この成果により、これまで提案した手法の有効性を示すことができた。
具体的には、従来研究で一般的に行われている、シミュレーション内で物体の様々な把持および操りを実行し、適切な評価関数で評価することで最適なロボットハンドの動作を導出するシステムを構築し、これに前述の接触モデルを実装した。このシステムを用いて、数種類の対象物のハンドリング作業に対して、吸着機能を有効に利用することができるロボットハンドの構造を検討し、これまで作製したロボットハンドをベースに、適切な指の配置および寸法を設計し、吸着機能を有する多自由度ロボットハンドを製作した。このロボットハンドをマニピュレータに接続し、ロボットハンドの制御プログラムを実装し、マニピュレータの制御プログラムに統合した。作製した実験装置を利用して数種類の対象物に対してハンドリング実験を行い、把持計画および操り動作を実際のロボットハンドにより実行し、これまで提案した手法の有効性を示した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。