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多数の未分化なモダリティの受容器を持つロボット指による発達的技能獲得

研究課題

研究課題/領域番号 16300056
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
研究機関大阪大学

研究代表者

細田 耕  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教授 (10252610)

研究分担者 浅田 稔  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (60151031)
高橋 泰岳  大阪大学, 大学院工学研究科, 助手 (90324798)
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
13,000千円 (直接経費: 13,000千円)
2006年度: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2004年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
キーワード柔軟指 / 触覚センサ / 物体操作 / 人工皮膚 / マルチモダリティ / ひずみゲージ / フッ化ポリビニリデンフィルム / フィッシャーの線形判別 / こすりによる物体識別 / 分布型触覚 / ロボットハンド / 多層構造
研究概要

本研究では,多数の未分化なモダリティの受容器を持つロボット指を開発し,把持,操りなどの技能を発達的に獲得する方法を検証することである.得られた主な成果を以下に示す.
1.多数の受容器をランダムに内蔵した柔らかい指の作成
シリコンゴムの内部にひずみゲージとフッ化ポリビニリデンフィルムを検出素子としてランダムに埋め込んだ指先センサを構成した.この指先センサをロボットハンドに搭載し,ハンドシステムを構成した.
2.試作したセンサの性能評価
試作したセンサの性能を,さまざまな対象をこすった際の弁別能力によって評価した.その結果,押し付け,こすることにより数種類のテクスチャを弁別できることがわかった.
3.視覚・すべり覚連合学習法の提案
視覚によってすべりを観測する初期状態から,経験を通してすべりに関する情報を獲得するニューラルネットワークを構成し,視触覚統合によってロボットを動作させる学習則を提案した.この学習則を用いると,学習初期にはすべりを視覚で捉えているのに対し,学習が進むことによって,視覚・すべり覚による冗長かつ頑健な表現を獲得することができた.
4.はめあい作業の学習実験
対象物を持ち,クリアランスの少ない穴にはめ込むはめあい作業を対象として,学習初期には視覚に頼って作業を実現し,その作業を通してすべり感覚を学習,作業後半では,視覚を用いなくてもすべり感覚のみで作業の遂行確率を上げられることを実験的に示した.
5.持ち上げ動作の学習実験
持ち上げ動作を学習することによって提案するネットワークの有効性を検証した.その結果,視覚のみを用いるよりもすべり覚を組み合わせたほうが,すべりの発生を迅速に検出することができ,すべりを防ぐ動作をさせることができることを確認した.また,持ち上げる対象の質量を変化させた場合にも,すべり検出によって把持を継続できることができた.

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

    (19件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (19件)

  • [雑誌論文] Acquisition of Multi-Modal Expression of Slip through Pick-Up Experiences2007

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Tada, Koh Hosoda
    • 雑誌名

      Advanced Robotics 21・5(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Acquisition of Multi-Modal Expression of Slip through Pick-Up Experiences2007

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Tada, Koh Hosoda
    • 雑誌名

      Advanced Robotics 21-5, (in printing)

    • 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] Anthropomorphic robotic soft fingertip with randomly distributed receptors2006

    • 著者名/発表者名
      Koh Hosoda, Yasunori Tada, Minoru Asada
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems 54・2

      ページ: 104-109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Acquisition of Multi-Modal Expression of Slip through Pick-Up Experiences2006

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Tada, Koh Hosoda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2006 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 5810-5815

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anthropomorphic robotic soft fingertip with randomly distributed receptors2006

    • 著者名/発表者名
      Koh Hosoda, Yasunori Tada, Minoru Asada
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems 54-2

      ページ: 104-109

    • 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] Learn to Grasp Utilizing Anthropomorphic Fingertip together with a Vision Sensor2006

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Tada, Koh Hosoda, Minoru Asada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 486-491

    • 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] 人間型柔軟指を用いたはめ合い技能の獲得2006

    • 著者名/発表者名
      野寺正人, 多田泰徳, 細田耕
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会'06 予稿集

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 視触覚を持つロボットハンドによる滑り表現の獲得と持ち上げ動作の実現2006

    • 著者名/発表者名
      多田泰徳, 福田敦史, 細田耕
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会'06 予稿集

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Learn to Grasp Utilizing Anthropomorphic Fingertips together with a Vision Sensor2005

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Tada, Koh Hosoda, Minoru Asada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 486-491

    • 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] 内部に触覚受容器を持つ人間型柔軟指2005

    • 著者名/発表者名
      多田泰徳, 細田耕, 浅田稔
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23・4

      ページ: 482-487

    • NAID

      10015728267

    • 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] 内部に触覚受容器を持つ人間型柔軟指2005

    • 著者名/発表者名
      多田 泰徳, 細田 耕, 浅田 稔
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23・4

      ページ: 482-487

    • NAID

      10015728267

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Learn to Grasp Utilizing Anthropomorphic Fingertips together with a Vision Sensor2005

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Tada, Koh Hosoda, Minoru Asada
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems,

      ページ: 486-491

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 多層構造の柔軟指を用いた触行動による物体識別2005

    • 著者名/発表者名
      多田 泰徳, 種治 芳尚, 細田 耕, 浅田 稔
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会'05予稿集

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Anthropomorphic Robotic Soft Fingertip with Randomly Distributed Receptors2005

    • 著者名/発表者名
      Koh Hosoda, Minoru Asada, Yasunori Tada
    • 雑誌名

      Robots and Autonomous Systems (採録予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 内部に触覚受容器を持つ人間型柔軟指2005

    • 著者名/発表者名
      多田泰徳, 細田耕, 浅田稔
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 (採録決定)

    • NAID

      10015728267

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 視覚と触覚を持つ人間型柔軟指による把持行動の獲得2005

    • 著者名/発表者名
      多田泰徳, 細田耕, 浅田稔
    • 雑誌名

      第10回ロボティクスシンポジア予稿集 (accepted)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Robot Finger Design for Developmental Tactile Interaction - Anthropomorphic Robotic Soft Fingertip with Randomly Distributed Receptors2004

    • 著者名/発表者名
      Koh Hosoda
    • 雑誌名

      Embodied Artificial Intelligence(Springer)

      ページ: 219-230

    • 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] Robot Finger Design for Developmental Tactile Interaction-Anthropomorphic Robotic Soft Fingertip with Randomly Distributed Receptors2004

    • 著者名/発表者名
      Koh Hosoda
    • 雑誌名

      Embodied Artificial Intelligence(Springer)

      ページ: 219-230

    • 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 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 分布型触覚センサを持つ人間型柔軟指の触覚能力2004

    • 著者名/発表者名
      多田泰徳, 細田耕, 浅田稔
    • 雑誌名

      第22回日本ロボット学会学術講演会予稿集 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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