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触覚センサシステムの開発と視覚チップとのセンサ情報の統合

研究課題

研究課題/領域番号 16300052
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 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関電気通信大学

研究代表者

下条 誠  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (90292474)

研究分担者 高瀬 国克  電気通信大学, 大学院情報システム学研究科, 教授 (10270927)
石川 正俊  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (40212857)
金森 克彦  PCRテクニカル, 代表(研究職)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
12,100千円 (直接経費: 12,100千円)
2006年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2005年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
2004年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワード触覚センサ / 感圧素材 / 感圧導電ゴム / 触覚LSI / すべり覚 / 接線方向力センサ / 多軸力センサ / 抵抗回路網 / 液状硬化型感圧素材 / モールド成形方法
研究概要

本研究では,標準となりうる触覚センサシステムの開発を目的に,自由曲面への実装が可能で,法線・接線方向力の検出ができ,分布型で問題となる多数のセンサからの配線問題を解決し局所的な情報処理を行える触覚センサの研究開発と触覚情報処理チップの開発を行なった.また既に開発済みの視覚チップとのデータ様式・インターフェースを共通化することによる視触覚センサ統合処理方式の研究開発を行なった,成果を以下に示す.
(1)開発したセンシング素材は,液状であるため複雑な形状表面にも薄い感圧ゴム膜を形成できる.かつ表面のみを用いて全身を柔軟で薄いゴム膜で覆えるため,ロボット内部構造に関わらず装着が可能である.また,従来の感圧ゴムで問題になっていたヒステリシス特性が少なく薄型,軽量で成形・加工性が良く,省電力・廉価である特徴を有する.
(2)法線方向力のみでなく接線方向力も検出できる多軸力型のセンサを開発した.これにより多軸力の検出,及び滑りの検出が可能となる.
(3)分布型センサで問題となる多数の配線処理と触覚情報処理を行う触覚情報処理用LSIを開発した.これにより局所的情報処理,及びセンサからの多数配線の低減,併せて検出部と制御部のペアによる使い易さの向上をはかる.
(4)視覚チップとのインターフェースを共通化することを目的に,視覚チップと触覚チップとのインターフェース方式に関する研究開発を行なった,
以上のことから,ロボットの全身を覆うようなセンシティブスキンによるロボット身体の接触状況による外界認識が可能となり,また滑りの検出による把持制御,接触作業における動作制御,人間とロボット等との皮膚感覚を通したインターフェースなど高度なロボット制御への応用が期待される.またウエラブル機器での入力装置など触覚情報の獲得は近未来型自動化機器においてその高性能化には必要不可欠なものであり,その応用が期待される.

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (15件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 材質感呈示システムに関する研究-触覚による布地材質感の呈示-2006

    • 著者名/発表者名
      小川博教, 下条誠
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌,D J89-D,2

      ページ: 353-361

    • NAID

      10013959796

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of 2-DOF Haptics Device Driven Directly by Shaft Moters2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ogawa, M.Shimojo
    • 雑誌名

      J. Robotics and Mechatronics 18,4

      ページ: 392-400

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Objects texture presentation -Cloth texture presentation by tactile information-2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ogawa, M.Shimojo
    • 雑誌名

      The IEICE Tans. on Information and Systems Vol.J89-D, No.2

      ページ: 353-361

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of 2-DOF Haptics Device Driven Directly by Shaft Moter2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ogawa, M.Shimojo
    • 雑誌名

      J.Robotics and Mechatronics Vol.18, No.4

      ページ: 392-400

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 材質感呈示システムに関する研究-触覚による布地材質感の呈示-2006

    • 著者名/発表者名
      小川博教, 下条誠
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌, D K89-D,2

      ページ: 353-361

    • NAID

      10013959796

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of2-DOF Haptics Device Driven Directly by Shaft Moters2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ogawa, M.Shimojo
    • 雑誌名

      J. Robotic and Mechatronics 18,4

      ページ: 392-400

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 材質感呈示システムに関する研究-触覚による布地材質感の呈示2006

    • 著者名/発表者名
      小川博教, 下条誠
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 Vol.J89-D, No.2

      ページ: 353-361

    • NAID

      10013959796

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of Hybrid Joints for the Compliant Arm of Hyman-Symbiotic Mibile Manipulator2005

    • 著者名/発表者名
      Z.Li, A.Ming, N.Xi, J.Gu, M.Shimojo
    • 雑誌名

      International Journal of Robotics & Automation Vol.20, No.4

      ページ: 260-270

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Rotary Encoder Based on Magneto-Optical Storage2005

    • 著者名/発表者名
      Tobita, K, Ohira, T, Kajitani, M, Kanamori, C, Shimojo, M, Ming, A
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 10.1

      ページ: 87-97

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A tactile sensor sheet using pressure conductive rubber with electrical-wires stitched method2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shimojo, A.Namiki, M.Ishikawa, R.Makino, K.Mabuchi
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Sensors 5,4

      ページ: 589-596

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高速応答が可能な可搬型ハプティクスディスプレイの開発2004

    • 著者名/発表者名
      下条誠, 仁木亨
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 D-II J87-D-II,5

      ページ: 1133-1141

    • NAID

      110003171102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A tactile sensor sheet using pressure conductive rubber with electrical-wires stitched method2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shimojo, A.Namiki, M.Ishikawa, R.Makino, K.Mabuchi
    • 雑誌名

      IEEE Trans.Sensors vol.5, no.4

      ページ: 589-596

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of a compact and fast-response haptics display system,2004

    • 著者名/発表者名
      Shimojo, M., Niki, T.
    • 雑誌名

      The IEICE Tans. on Information and Systems Vol.J87-D-II, No.5

      ページ: 1133-1141

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高速応答が可能な可搬型ハプティクスディスプレイの開発2004

    • 著者名/発表者名
      下条誠, 仁木亨
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D-II J87-D-II, 5

      ページ: 1131-1141

    • NAID

      110003171102

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A tactile sensor sheet using pressure conductive rubber with electrical-wires stitched method2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shimojo, A.Namiki, M.Ishikawa, R.Makino, K.Mabuchi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Sensors 4.5

      ページ: 589-596

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] ロボット工学ハンドブック2005

    • 著者名/発表者名
      下条誠(共同執筆)
    • 出版者
      コロナ社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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