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複数種類のグリッパを仮定したロボットマニピュレータの作業計画と制御

研究課題

研究課題/領域番号 17H01800
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 知能ロボティクス
研究機関大阪大学

研究代表者

原田 研介  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50294533)

研究分担者 万 偉偉  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20760002)
RAMIREZ IXCHEL  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00780850)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
キーワード組立作業 / ハンド / グリッパ / 動作計画 / 組立 / ロボット / 自動設計 / ロボットハンド / 設計 / センサ / マニピュレーション / 知能ロボティックス
研究成果の概要

ロボットによる組立作業において、ロボットは部品に応じてグリッパを取り換えながら作業を行うのが普通である。しかしながら、どのような作業においてどのようなグリッパを選択したら良いかは、ロボットシステムを設計するエンジニアの経験と勘に基づいてきた。
このような問題に対して、本研究ではタスクやワークに応じてグリッパを自動的に設計し、かつ作業を通じてグリッパの数を最小化するような手法を確立する。さらに、各グリッパに対して適したフィードバック制御についても明確にする。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今まで、グリッパは人の経験と勘により設計されていたものに対して、自動設計の概念を導入した。これにより、ロボットシステムを設計する技術者の負担を低減し、組立工程のロボット化の進展が期待できる。また、学術的には、対象物の与えられた形状に対して、最適な指形状を決定する問題を定義した。これは、幾何学と力学が融合することによって実現される問題であり、学術的な観点からもグリッパの自動設計という新たな問題を見つけ、これを解決する道筋をつけたことは意義深い。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Selecting and designing grippers for an assembly task in a structured approach2021

    • 著者名/発表者名
      Xu Jingren、Wan Weiwei、Koyama Keisuke、Domae Yukiyasu、Harada Kensuke
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 35 号: 6 ページ: 381-397

    • DOI

      10.1080/01691864.2020.1870047

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Planning Grasps With Suction Cups and Parallel Grippers Using Superimposed Segmentation of Object Meshes2021

    • 著者名/発表者名
      Wan Weiwei、Harada Kensuke、Kanehiro Fumio
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Robotics

      巻: 37 号: 1 ページ: 166-184

    • DOI

      10.1109/tro.2020.3014036

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integrating combined task and motion planning with compliant control2020

    • 著者名/発表者名
      Chen Hao、Li Juncheng、Wan Weiwei、Huang Zhifeng、Harada Kensuke
    • 雑誌名

      International Journal of Intelligent Robotics and Applications

      巻: 4 号: 2 ページ: 149-163

    • DOI

      10.1007/s41315-020-00136-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visually Extrinsic Manipulation for Assembly Tasks2019

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Raessa, Damien Petit, Weiwei Wan, and Kensuke Harada
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Conference on Advanced Robotics and Mechatronics

      巻: 0 ページ: 202-207

    • DOI

      10.1109/icarm.2019.8833631

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Designing Grasping Tools for Robotic Assembly Based on Shape Analysis of Parts2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Nakayama, Weiwei Wan, and Kensuke Harada
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots

      巻: 0 ページ: 419-425

    • DOI

      10.1109/humanoids43949.2019.9035040

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tool Exchangeable Grasp/Assembly Planner2019

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Harada, Kento Nakayama, Weiwei Wan, Kazuyuki Nagata, Natsuki Yamanobe, and Ixchel G. Ramirez-Alpizar
    • 雑誌名

      Intelligent Autonomous Systems 15 - Proceedings of the 15th International Conference IAS-15

      巻: 0 ページ: 799-811

    • DOI

      10.1007/978-3-030-01370-7_62

    • ISBN
      9783030013691, 9783030013707
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Teaching a robot to use electric tools with regrasp planning2019

    • 著者名/発表者名
      Raessa Mohamed、Sanchez Daniel、Wan Weiwei、Petit Damien、Harada Kensuke
    • 雑誌名

      CAAI Transactions on Intelligence Technology

      巻: 4 号: 1 ページ: 54-63

    • DOI

      10.1049/trit.2018.1062

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Error Identification and Recovery in Robotic Snap Assembly2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hayami, Weiwei Wan, Keisuke Koyama, Peihao Shi, Juan Rojas, Kensuke Harada
    • 学会等名
      IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Designing Grippers Based on Model Decomposition and Primitive Fitting2020

    • 著者名/発表者名
      Jingren Xu, Keisuke Koyama, Weiwei Wan, Yukiyasu Domae, Kensuke Harada
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] An Adaptive Pin Array Fixture to Fix Multiple Parts,2020

    • 著者名/発表者名
      Peihao Shi, Zhengtao Hu, Kazuyuki Nagata, Weiwei Wan, Yukiyasu Domae, Kensuke Harada
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A Mechanical Rotating Tool for 2-Finger Parallel Grippers2020

    • 著者名/発表者名
      Zhengtao Hu, Weiwei Wan, Keisuke Koyama, Kensuke Harada
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ロボットによる組立作業のための最適な把持ツール選択手法2019

    • 著者名/発表者名
      中山 賢斗,万 偉偉,原田 研介
    • 学会等名
      第20回 計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Extrinsic Manipulation with Visual Feedback for Robotic Assembly2018

    • 著者名/発表者名
      Mohamed Raessa, Damien Petit, Weiwei Wan, and Kensuke Harada
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 把持ツール選択及び交換を含む組立作業計画2018

    • 著者名/発表者名
      中山賢斗,万偉偉,Ramirez-Alpizar, Ixchel G.,原田研介
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Robust Extrinsic Manipulation using Vision Based Self Correction2018

    • 著者名/発表者名
      Mohamed RAESSA, Damien PETIT, Weiwei WAN, Kensuke HARADA
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 凸分解を用いたロボットによる組立作業のためのツール選択手法2018

    • 著者名/発表者名
      中山賢斗, 万偉偉, ラミレス・イクシェル, 原田研介
    • 学会等名
      第19回システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Tool Exchangeable Grasp/Assembly Planner,2018

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Harada, Kento Nakayama, Weiwei Wan, Kazuyuki Nagata, Natsuki Yamanobe, and Ixchel G. Ramirez-Alpizar,
    • 学会等名
      Proceedings of International Conference on Intelligent Autonomous Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マニピュレーションのためのロボット知能と学習2017

    • 著者名/発表者名
      山口明彦, 松原崇充, 原田研介
    • 学会等名
      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工知能を用いた多品種少量生産のロボット化2017

    • 著者名/発表者名
      原田研介
    • 学会等名
      第3回KRPフォーラム「3回でつかむ『人工知能×ものづくり』~最先端のAI・ロボットと製造業の未来~
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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