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2009 年度 実績報告書

人間共存ロボットの人間追従制御手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19206028
研究機関早稲田大学

研究代表者

菅野 重樹  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00187634)

キーワードロボティクス / 精密機械システム / 人間機械システム
研究概要

本年度は,体人接触を前提とした全身運動制御手法ならびに二次的な被害を防止する動作制御システムを構築した.
全身運動制御手法は,人間共存ロボットの動作制御則に要求される機能を全てカベクトルとしてロボットの各部位に作用させ順問題として解くことで,様々な状況に簡単なパラメータ調整のみで適応可能である.また,多数の障害物が存在する複雑な環境において,機能間バランスにより生じ得るデッドロックを回避するためにカベクトル場の先行的生成を導入し,これを解決した.
実機実験の結果,手先初期位置と目標位置の間で障害物が直線軌道を遮蔽する状況においても,デッドロックを回避でき,かつ人間追従をしつつ作業遂行可能であることが示された.加えて,作業拘束条件の一部を段階的に解除することで作業内容や周囲環境に応じて両立形態を調整し,二次的な被害を防止しつつロバストな作業遂行と人間追従の両立を可能とする動作制御システムを構築した.お茶注ぎのような作業では,手先には位置・姿勢拘束が課されており,これらの拘束を考慮せずに人間追従を行うと,注ぎ作業を継続できないことに加え,火傷などの二次的被害を生じ得る.本手法では,初期段階として手先位置・姿勢を保持しつつ觝触力低減動作を行い,さらに觝触が継続する場合には,段階的な作業拘束の解除により両立形態を調整することが可能である.
以上,複数の状況に対し本手法を適応した結果,その有効性が確認された.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] nd-Arm Coordinated Manipulation Using Active Body-Environment Contact2009

    • 著者名/発表者名
      S.SUGANO, T.SUGAIWA, H.IWATA
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration Vol.2, No.6

      ページ: 348-356

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of Human Symbiotic Robot TWENDY-ONE2009

    • 著者名/発表者名
      S.SUGANO, H.IWATA
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE International Conference on Robotics and Automation

      ページ: 580-586

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Motion Control for Dexterous Manipulationwith Human Mimetic Hand-Arm System2009

    • 著者名/発表者名
      S.SUGANO, T.SUGAIWA, H.IWATA
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots

      ページ: 653-659

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dexterous Hand-Arm Coordinated Manipulation using Active Body-Environment Contact2009

    • 著者名/発表者名
      S.SUGANO, T.SUGAIWA, H.IWATA
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 4168-4173

    • 査読あり
  • [学会発表] 把持安定性と引裂耐性を 考慮した指先柔軟肉設計2009

    • 著者名/発表者名
      菅野重樹, 岩田浩康
    • 学会等名
      第10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
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      20091224-20091226
  • [学会発表] 円柱形対象物の重量による転がりを利用した握り込み制御2009

    • 著者名/発表者名
      菅野重樹, 菅岩泰亮, 岩田浩康
    • 学会等名
      第10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
    • 発表場所
      芝浦工業大学
    • 年月日
      20091224-20091226
  • [学会発表] 能動的な身体環境接触を利用した手腕協調制御2009

    • 著者名/発表者名
      菅野重樹, 菅岩泰亮, 岩田浩康
    • 学会等名
      第27回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      20090915-20090917
  • [学会発表] 人間共存ロボットの觝触適応行動 ~第26報:作業拘束の段階的解除による人間追従性と作業性の両立手法~2009

    • 著者名/発表者名
      菅野重樹, 岩田浩康
    • 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
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      20090524-20090526
  • [学会発表] 全面柔軟被覆を備えた人間形ハンドのための接触頻度・寄与度に基づく触覚センサ設計2009

    • 著者名/発表者名
      菅野重樹, 岩田浩康
    • 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
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      20090524-20090526
  • [学会発表] 受動柔軟性を活用したハンド持ち替え制御と安定化手法2009

    • 著者名/発表者名
      菅野重樹, 岩田浩康
    • 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
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      20090524-20090526
  • [備考]

    • URL

      https://www.wnp7.waseda.jp/Rdb/app/ip/ipi0211.html?lang_kbn=0&kensaku_no=2104

  • [備考]

    • URL

      http://twendyone.com/paper.html

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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