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人体への接触を目的としたロボットハンドの製作とマッサージ動作への適用

研究課題

研究課題/領域番号 17760210
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関東北学院大学

研究代表者

梶川 伸哉  東北学院大学, 工学部, 助教授 (80290691)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードロボットハンド / 受動柔軟性 / 外力推定 / マッサージ / スキンケア / 柔軟関節 / 心理的評価
研究概要

本年度では、まず、前年度の成果を基に外力吸収、推定機能を有する関節機構を搭載した3関節フィンガーモジュールを製作した。また、製作したフィンガーモジュールには接触力の吸収とその大きさの推定をより効果的に行うため、指先に半球状のシリコーンゴムクッションを新たに設計・製作し取り付けた。基本性能の検証実験により指先および根元関節での外力吸収特性と推定が有効かっ高精度で行われることが確認された。
つぎに、開発した3本のフィンガーモジュールを用いてロボットハンドを製作し、本研究の目的であるマッサージ動作のための制御則の構築、および実験による評価を行った。対象としたマッサージ動作は人の肌を摩るマッサージ動作である。前年度までに得られた心地よいマッサージ動作の実現要件を基に接触力と摩擦力の変化を抑制するための制御則を構築した。構成した制御ループは本フィンガーモジュールの有する外力推定機能を利用し、接触力と摩擦力を推定し、その結果を基に目標値に追従するよう指先の位置を制御する位置制御をベースとしたものである。また、指先、関節内に搭載したシリコーンゴム製のクッションの柔軟性が、身体表面の起伏や摩擦状況の違いを克服し、安定した接触の維持に寄与するものと期待した。
実際に人の腕を摩る動作制御を行った結果、目標値通りの接触力と摩擦力の安定した制御が行え、被験者による主観評価においても、"優しく触れられている"といった好印象を得ることができた。
以上の成果は、国際学会論文2件、国内学会論文1件、およびインターナショナルジャーナル投稿論文1件としてまとめ公表した。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (8件)

  • [雑誌論文] Development of Multi-directional Compliant Joint Module for Human-care Robot2007

    • 著者名/発表者名
      Shinya KAJIKAWA
    • 雑誌名

      International Journal of Robotics and Automation Vol.22, no.1(掲載予定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a Robot Finger Module with Multi-directional Passive Compliance2006

    • 著者名/発表者名
      Shinya KAJIKAWA
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Fundamental Characteristics of a Finger Module for Human-care Robot2006

    • 著者名/発表者名
      Shinya KAJIKAWA
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE Int.Conf.on Control, Automation, Robotics and Vision (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ヒューマンケア用ロボットフィンガの開発2006

    • 著者名/発表者名
      梶川伸哉
    • 雑誌名

      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 指先への触圧刺激に対する心理的評価2006

    • 著者名/発表者名
      梶川伸哉
    • 雑誌名

      人間工学会誌 42巻4号(掲載予定)

    • NAID

      10017553190

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a soft Finger-joint Mechanism for Human-care Robot2005

    • 著者名/発表者名
      S.KAJIAKWA, H.KON, K.KIKUCHI, S.SATOH
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA2005) (CD-ROM)

      ページ: 49-54

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fundamental Characteristics of a Soft Finger-joint Mechanism for Human-care Robot2005

    • 著者名/発表者名
      Shinya KAJIKAWA
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT2005) (CD-ROM)

      ページ: 1170-1175

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ヒューマンケアロボット用指関節の開発2005

    • 著者名/発表者名
      梶川伸哉
    • 雑誌名

      日本機械学会福祉工学シンポジウム講演論文集 No.05-44

      ページ: 185-185

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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