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汗・指紋制御に基づく極小把持力把持術の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18K18831
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
研究機関金沢大学

研究代表者

渡辺 哲陽  金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (80363125)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード摩擦可変 / 表面テクスチャ / ロボットハンド / 摩擦制御 / ロボット / マニピュレーション / 汗・指紋制御 / 微小力
研究成果の概要

本研究では,表面のテクスチャや液膜を上手く活用して,表面摩擦を操ることで,物体把持・操りを実現する新しい物体把持・操作の方法論の確立に挑んだ.まず,乾潤両状態で高摩擦を与えるテクスチャと,潤滑作用を有する液体を表面に滲出する機構により,表面摩擦を変える機構を開発した.この機構を搭載したロボットハンドを開発し,液体滲出による精密物体配置の実現や物体をもつ位置を変えるインハンド操作の実現を行った.柔らかい材料の場合,接触面積の大小が摩擦の大小に対応することを踏まえ,接触面積(テクスチャ)を変えることで摩擦を変える機構を開発した.この機構を搭載したロボットハンドによるチューブ操作の実現を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ロボットが扱う対象は“乾燥”していることが暗黙の前提であったが,実際には,食品,台所用品,工業用部品,臓器など液体にまみれている物体も数多く存在する.本研究で確立した,濡れていても乾いていても摩擦を自在に変えながら物体をハンドリング・マニピュレーションの基礎技術を応用することで,これまでロボットでは扱えなかった対象が扱える可能性が生まれた.今後,摩擦制御方法ならびにそれを用いた物体ハンドリング・マニピュレーション技術をさらにより高度化することで,人の生活の近くで人の作業を代替・サポートするロボットの基盤技術となることが期待される.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Sensing and Control of Friction Mode for Contact Area Variable Surfaces (Friction-variable Surface Structure)2020

    • 著者名/発表者名
      Nojiri Seita、Yamaguchi Akihiko、Suzuki Yosuke、Tsuji Tokuo、Watanabe Tetsuyou
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft)

      巻: - ページ: 215-222

    • DOI

      10.1109/robosoft48309.2020.9116019

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deformable fingertip with a friction reduction system based on lubricating effect for smooth operation under both dry and wet conditions2019

    • 著者名/発表者名
      Mizushima Kaori、Suzuki Yosuke、Tsuji Tokuo、Watanabe Tetsuyou
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 33 号: 10 ページ: 508-519

    • DOI

      10.1080/01691864.2019.1608299

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Contact Area Variable Surface for Manipulation Requiring Sliding2019

    • 著者名/発表者名
      Nojiri Seita、Mizushima Kaori、Suzuki Yosuke、Tsuji Tokuo、Watanabe Tetsuyou
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft)

      ページ: 131-136

    • DOI

      10.1109/robosoft.2019.8722754

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ソフトロボットハンドによるマニピュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Tetsuyou
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 37 号: 1 ページ: 30-33

    • DOI

      10.7210/jrsj.37.30

    • NAID

      130007579749

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Multi-fingered robotic hand based on hybrid mechanism of tendon-driven and jamming transition2018

    • 著者名/発表者名
      Mizushima Kaori、Oku Takumi、Suzuki Yosuke、Tsuji Tokuo、Watanabe Tetsuyou
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft)

      巻: 1 ページ: 376-381

    • DOI

      10.1109/robosoft.2018.8404948

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実環境における実応用に向けた物体操作研究2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Tetsuyou、Yamazaki Kimitoshi、Yokokohji Yasuyoshi
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 36 号: 5 ページ: 338-347

    • DOI

      10.7210/jrsj.36.338

    • NAID

      130007404888

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 摩擦制御可能な表面をもつロボットハンドの開発2020

    • 著者名/発表者名
      清水 健介,水島 歌織,鈴木 陽介,辻 徳生,渡辺 哲陽
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 食器ハンドリング用グリッパの開発2020

    • 著者名/発表者名
      竹下 幸来,水島 歌織,鈴木 陽介,辻 徳生,渡辺 哲陽
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 摩擦モードを推定可能な表面摩擦制御機構の開発と性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      野尻 晴太,山口 明彦,鈴木 陽介,辻 徳生,渡辺 哲陽
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 滑りを伴う物体操作のための接触面積可変機構のメカニズムと接触面センシング2019

    • 著者名/発表者名
      野尻 晴太,山口 明彦 (東北大学 ),水島 歌織,鈴木 陽介,辻 徳生
    • 学会等名
      JSMEロボティクスメカトロニクス2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 乾潤いずれの状態でも摩擦可変な表面をもつ柔軟ロボット指の開発2019

    • 著者名/発表者名
      清水 健介,水島歌織,鈴木陽介,辻徳生
    • 学会等名
      第20回システムインテグレーション部門講演会(SI2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Friction design for deformable fingertips under both dry and wet conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuyou Watanabe
    • 学会等名
      Italian Institute of Technology
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Delicate grasping by highly deformable fingertips2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuyou Watanabe
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Soft Robotics (RoboSoft) Workshop: Soft haptics: what has been done and what can be done
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] A friction reduction system

    • URL

      https://techxplore.com/news/2019-05-friction-reduction-deformable-robotic-fingertips.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 物体をつかんだロボットの指先を動かすことなく物体を放す制御方法を開発

    • URL

      https://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/69209

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Robot control system

    • URL

      https://www.kanazawa-u.ac.jp/latest-research/69210

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] IEEE Video Friday

    • URL

      https://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/robotics-hardware/video-friday-atlas-jogging-driveai-launch-ocado-robotic-warehouse

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 把持物を滑らせ放すロボハンド 金沢大が開発

    • URL

      https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00477333

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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