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Integrated sensitivity-adjustable 3-axis tactile and proximity sensor as distributed, robust, and soft robotic skin system for safe human-robot collaboration

研究課題

研究課題/領域番号 19K14948
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

Somlor Sophon  早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 次席研究員(研究院講師) (40791231)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードTactile sensor / Proximity sensor / Capacitive sensor / 知能機械
研究開始時の研究の概要

Combined proximity and force sensing embedded in soft skin would increase the level of human safety when human-robot collaboration happens. A modular, adjustable force vector sensing, proximity measuring, failure-tolerant wiring, and 100% soft surface tactile sensor will be further developed. Each sensor will be space efficient. The sensor will provide efficient interconnection between each module to reduce the amount of necessary wires and achieve dynamic reconnection when a module is not functional. Numerous sensors will be installed on a robot and tested as a proof of concept.

研究成果の概要

低価格のコンプライアンス型静電容量式力・近接センサー "Safe Skin "が開発されました。このセンサーは最大400mmの距離と最大40Nの力を感知することができ、このセンサーのテストを行い、その結果はIROS 2021に掲載されました。センサーの性能を評価するために、3つのサイズのセンサーをテストしました。120×120のサイズが最も良い性能を発揮する。
提案されたセンサーのいくつかのユニットが、ロボットアームであるNICEBOTに取り付けられました。その際、センサーのいくつかの特性がテストされた。特に、センサーの計測に影響を与える外乱と自己感知による影響について調べた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

With the force/proximity sensors installed on a robot, it can provide proximity and contact force information that can be used by the robot to adjust its action in order to ensure the safety of nearby humans while being able to work. The current version provide promising results for future research.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] "Safe Skin" - A Low-Cost Capacitive Proximity-Force-Fusion Sensor for Safety in Robots2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Zhen、Gao Heyang、Schmitz Alexander、Somlor Sophon、Tomo Tito Pradhono、Sugano Shigeki
    • 雑誌名

      2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)

      巻: - ページ: 807-813

    • DOI

      10.1109/iros51168.2021.9636308

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] SCT-CNN: A Spatio-Channel-Temporal Attention CNN for Grasp Stability Prediction2021

    • 著者名/発表者名
      Yan Gang、Schmitz Alexander、Funabashi Satoshi、Somlor Sophon、Tomo Tito Pradhono、Sugano Shigeki
    • 雑誌名

      2021 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)

      巻: - ページ: 2627-2634

    • DOI

      10.1109/icra48506.2021.9561397

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Exo-Glove for Measuring 3-axis Forces Acting on the Human Finger without Obstructing Natural Human-Object Interaction2020

    • 著者名/発表者名
      Sathe, P., Schmitz, A., Kristanto, H., Hsu, C., Tomo, T.P., Somlor, S., Sugano, S.
    • 雑誌名

      IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2020)

      巻: - ページ: 4106-4113

    • DOI

      10.1109/iros45743.2020.9341609

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Improvements on a Sensitivity Adjustable 3-Axis Soft Skin Sensor with an Electromagnet2020

    • 著者名/発表者名
      A. C. Holgado, J. A. A. Lopez, T. P. Tomo, S. Somlor, and S. Sugano
    • 学会等名
      2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Soft, Distributed, Digital 3-axis Skin Sensor Employing a Hybrid Permanent-Adjustable Magnetic Field2019

    • 著者名/発表者名
      A. C. Holgado, J. A. A. Lopez, T. P. Tomo, S. Somlor, and S. Sugano
    • 学会等名
      2019 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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