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柔軟性のある表面被覆と爪を有する人間型ロボット指の研究

研究課題

研究課題/領域番号 14350133
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関九州大学

研究代表者

長谷川 勉  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (00243890)

研究分担者 倉爪 亮  九州大学, システム情報科学研究院, 助教授 (70272672)
桐木 利弘  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助手 (60264074)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2002年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードロボットハンド / 多関節指 / 柔軟被覆 / 爪 / 触覚センシング
研究概要

本研究では、柔軟性のある表面被覆と爪を有する人間型ロボット指の開発により、器用な指先を工学的に実現し,その性能限界を明らかにすることを目的とするものである。指先端リンク基部に配置された6軸力モーメントセンサ,人工爪基部に配置された歪みゲージ,および関節角度エンコーダからの感覚情報を統合し,表面被覆の柔軟さと爪を含めた人間類似幾何形状情報とを利用した物体操作手法を研究し、以下の成果を得た。
1.アルミ内殻にシリコンゴム製柔軟被覆を装着した指先を試作した。指先内蔵6軸力センサを用いた接触点位置計測において、柔軟被覆による精度劣化が実用上問題にならないことを明らかにした。さらに接触圧の違いによる摩擦係数の変化を利用して、指先による紙ページめくりが実行できることを示した。
2.アルミ製の爪を試作し、その基部両面にひずみゲージを貼り付け、柔軟被覆指に装着した。柔軟被覆部によるなぞりでは弾性で吸収され検出できない物体表面の微小段差が、試作した爪によりなぞり検出できることを明らかにした。
3.指先で操作中の対象物体に滑らかな平面とシャープなエッジとがあるとき、指先柔軟被覆の接触変形によるトルク伝達特性の変化に着目し、接触対象面を識別する新手法を開発した。
4.柔軟被覆指先が把握中の物体のエッジで接触しているとき、そのエッジの方向を計測する新手法を開発した。
5.多関節多指ロボットハンドの作業動作機能と、上肢および移動機構による大域運動機能とを組み合わせた作業動作を検証評価するシミュレーションシステムを開発した。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (18件) 文献書誌 (10件)

  • [雑誌論文] Tactile Sensing of Edge Direction of an Object with a Soft Fingertip Contact2005

    • 著者名/発表者名
      Kouji Murakami, Tsutomu Hasegawa
    • 雑誌名

      Proc.IEEE Int.Conf.Robotics and Automation

      ページ: 2582-2588

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Tactile Sensing of Edge Direction of an Object with a Soft Fingertip Contact2005

    • 著者名/発表者名
      K.Murakami, T.Hasegawa
    • 雑誌名

      Proc.IEEE Int.Conf.Robotics and Automation

      ページ: 2582-2588

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] シリアルリンクマニピュータのインピーダンスマッチング2005

    • 著者名/発表者名
      倉爪亮, 長谷川勉
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23-2(掲載予告)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 器用な多関節多指ロボットハンドのための柔軟被覆と爪を有する指先2004

    • 著者名/発表者名
      村上剛司, 長谷川勉
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 22

      ページ: 616-624

    • NAID

      10013271553

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Tactile Sensing by Robotic Fingertip with Soft Skin2004

    • 著者名/発表者名
      Kouji Murakami, Tsutomu Hasegawa
    • 雑誌名

      Proc.The Third IEEE Int.Conf.Sensors 2004

      ページ: 3715-3720

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Novel Fingertip Equipped with Soft Skin and Hard Nail for Dexterous Multi-fingered Robotic Manipulation2004

    • 著者名/発表者名
      K.Murakami, T.Hasegawa
    • 雑誌名

      J.Robotics Society of Japan 22

      ページ: 616-624

    • NAID

      10013271553

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Tactile Sensing by Robotic Fingertip with Soft Skin2004

    • 著者名/発表者名
      K.Murakami, T.Hasegawa
    • 雑誌名

      Proc.The Third IEEE Int.Conf.Sensors 2004

      ページ: 3715-3720

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 器用な多関節指ロボットハンドのための柔軟被覆と爪を有する指先2004

    • 著者名/発表者名
      村上剛司, 長谷川勉
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 22・5

      ページ: 616-624

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 遠隔マニピュレータの作業空間構造獲得と障害物回避動作計画2004

    • 著者名/発表者名
      長谷川勉, 中川公輔, 村上剛司
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 22・4

      ページ: 515-518

    • NAID

      10012928442

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] View Space Representation and Viewpoint Planning Computation for Automatic 3-D Object Modeling2004

    • 著者名/発表者名
      Ken'ichi Morooka, Hongbin Zha, Tsutomu Hasegawa
    • 雑誌名

      Systems and Computers in Japan 35・4

      ページ: 60-71

    • NAID

      110003183944

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] New Tactile Sensing by Robotic Fingertip with Soft Skin2004

    • 著者名/発表者名
      Kouji Murakami, Tsutomu Hasegawa
    • 雑誌名

      Proc.of The Third IEEE International Conference on Sensors 2004

      ページ: 824-827

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Toward On-line Transition to Autonomous Teleoperation from Master-slave Manipulation2004

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Hasegawa, Kousuke Nakagawa, Kouji Murakami
    • 雑誌名

      Proc.IEEE Int.Conf.Robotics and Automation

      ページ: 3715-3720

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] コンポーネントとしての多指ロボットハンド2003

    • 著者名/発表者名
      長谷川 勉
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 21

      ページ: 25-26

    • NAID

      10010179918

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Novel Fingertip Equipped with Soft Skin and Hard Nail for Dexterous Multi-fingered Robotic Manipulation2003

    • 著者名/発表者名
      Kouji Murakami, Tsutomu Hasegawa
    • 雑誌名

      Proc.IEEE Int.Conf.Robotics and Automation

      ページ: 708-713

    • NAID

      10013271553

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A New Method of Tactile Sensing Using Fingertips with Soft Skin2003

    • 著者名/発表者名
      Kouji Murakami, Tsutomu Hasegawa
    • 雑誌名

      Proc.2003 IEEE/RSJ Int.Conf.Intelligent Robots and Systems

      ページ: 535-540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multi-fingered Robotic Hand2003

    • 著者名/発表者名
      T.Hasegawa
    • 雑誌名

      J.Robotics Society of Japan 21

      ページ: 24-25

    • NAID

      10010179918

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Novel Fingertip Equipped with Soft Skin and Hard Nail for Dexterous Multi-fingered Robotic Manipulation2003

    • 著者名/発表者名
      K.Murakami, T.Hasegawa
    • 雑誌名

      Proc.IEEE Int.Conf.Robotics and Automation

      ページ: 708-713

    • NAID

      10013271553

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] New Method of Tactile Sensing Using Fingetips with Soft Skin2003

    • 著者名/発表者名
      K.Murakami, T.Hasegawa
    • 雑誌名

      Proc.2003 IEEE/RSJ Int.Conf.Intelligent Robots and Systems

      ページ: 708-713

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 長谷川勉, 中川公輔, 村上剛司: "遠隔マニピュレータの作業空間構造獲得と障害物回避動作計画"日本ロボット学会誌. 22・5(掲載予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 村上剛司, 長谷川勉: "器用な多関節多指ロボットハンドのための柔軟被覆と爪を有する指先"日本ロボット学会誌. 22・6(掲載予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 由井俊太郎, 原健二, 査紅彬, 長谷川勉: "Narrow Band Methodの高速化とその位相適応型幾何モデリングへの応用"電子情報通信学会論文誌. J86-D-II・11. 1637-1646 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kouji Murakami, Tsutomu Hasegawa: "Novel Fingertip Equipped with Soft Skin and Hard Nail for Dexterous Multi-fingered Robotic Manipulation"Proc.IEEE Int.Conf.Robotics and Automation. 708-713 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kouji Murakami, Tsutomu Hasegawa: "A New Method of Tactile Sensing Using Fingertip with Soft Skin"Proc.2003 IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. 535-540 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutomu Hasegawa, Kousuke Nakagawa, Kouji Murakami: "Collision-free path planning of a telerobotic manipulator based on swept volume of teleoperated manipulator"Proc.The 5th IEEE International Symposium on Assembly and Task Planning. 259-263 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tsutomu Hasegawa: "Robotics Research in Japan : its history for three decades"Advanced Robotics. 16・6. 465-473 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 長谷川 勉: "コンポーネントとしての多指ロボットハンド"日本ロボット学会誌. 21・1. 25-26 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tokuo Tsuji, Hongbin Zha, Tsutomu Hasegawa: "Surface Models Based Face Hierarchies and Dynamic Control of the Model LODs"Proceedings of 16^<th> International Conference on Pattern Recognition. 3. 684-687 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shuntaro Yui, Kenji Hara, Hongbin Zha, Tsutomu Hasegawa: "A Fast Narrow Band Method and Its Application in Topology-Adaptive 3-D Modeling"Proceedings of 16^<th> International Conference on Pattern Recognition. 4. 122-125 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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