| 研究課題/領域番号 |
20K14702
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 九州大学 (2021-2023)
立命館大学 (2020) |
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研究代表者 |
有田 輝 九州大学, 工学研究院, 助教 (60843993)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 近接覚 / 衝撃緩和 / 接触遷移 / 接触遷移制御 / 力制御 / 衝撃力緩和制御 / 近接覚センサ / 赤外反射型センサ / センサスキン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究ではロボット全身と物体との接触を制御する方法を究明する。基本となる発想は“仮想的な外装”によるロボットの保護である。
仮に瞬時に膨張収縮する理想的な風船で全身を覆えば、ロボットと物体を接触させないようにできる。それとは逆に接触したい場合は、風船を小さくすればよい。これをロボット全身の赤外光反射型センサを用いた制御系によって具体化する。センサが物体を検出した時の出力を“仮想的な反力”として扱うことで、センサの検出領域を仮想的な外装とみなす。この仮想的な外装の大きさは赤外光の明るさ調整によって光速に膨張収縮できる。
本研究はこの発想に基づく手法を特に制御の観点から検討する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，ロボットが何かの作業をする際に必要になる「触れていない状態から接触状態への移り変わり」に注目した．研究の結果，接触する前の対象物をセンサで検出し，そのセンサの出力を用いて接触時の衝撃力の緩和や，接触しないように回避する動作を生成する手法を確立した．さらに本手法をロボット全身で行うためロボットの表面を覆うことができる高速な非接触センサを開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の人手不足問題に対する解決策の一つとして，ロボットによる自動化が検討されている．しかし，現在のロボット技術では形状が複雑な対象物を繊細かつ素早く正確に扱うことは難しく，人手を必要とする作業が多く残されている．これに対し，本研究の成果は従来のロボットが特に苦手とする接触間際から接触の瞬間までの動作を制御する方法を提供する．今後ますます重要になる接触をより厳密に扱うための基礎となる成果である．
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