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2022 年度 実績報告書

高バックドライバビリティを備えた変形制御に基づくレオロジーロボティクス

研究課題

研究課題/領域番号 20H02110
研究機関北海道大学

研究代表者

妹尾 拓  北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (10512113)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード知能ロボティクス / 機械力学 / 感覚行動システム / 力制御 / ロボットマニピュレーション
研究実績の概要

本年度の研究成果をサブテーマごとに以下に示す.
(A) 変形モデルに基づく力制御手法の確立:塑性変形制御を2本指での物体把持へ拡張した.把持物体に働く外力に対して,把持物体とその両側の仮想バネから構成される拘束条件を設定することで,外力と反対方向の指に引っ張り力が発生して把持物体との接触維持が可能となり,把持状態の平衡点を受動的に調整できる理論的枠組みを整備した.シミュレーションにより,両指で把持した物体に外力を作用した条件において,把持状態を保ちながら外力に従って塑性的な挙動が生成できることを検証した.
(B) 低摩擦特性を有する高バックドライブロボットの開発:前年度に構築した全体システム(ロボットハンド+リアルタイムコントローラ+通信系・電装系)に加えて,デバッグ/評価用の高速度カメラを導入し,衝撃吸収の瞬間に関してスローモーション映像によりインタラクション挙動を目視かつ画像解析で検証することで効率的に実験を推進可能なシステムへ改良した.
(C) 低衝撃高速マニピュレーションの実現:板に刺さった釘に対して,グリッパを減速せずに敢えて打ち付ける形で高速に釘を引き抜く突き指マニピュレーションを実現した.外力に対してバックドライブしながら両指を受動的に閉じる機構を積極的に利用することで,衝撃力を関節で吸収しながら閉じた指で把持した物体を引き抜く力へ変換し,柔軟性と高速性の両立が可能となった.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Tracking of Overlapped Vehicles with Spatio-Temporal Shared Filter for High-Speed Stereo Vision2022

    • 著者名/発表者名
      Taku Senoo, Atsushi Konno, Yunzhuo Wang, Masahiro Hirano, Norimasa Kishi, and Masatoshi Ishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: Vol. 34, No. 5 ページ: 1033-1042

    • DOI

      10.20965/jrm.2022.p1033

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高速応答可能な野球ロボットシステム2023

    • 著者名/発表者名
      妹尾拓
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Grasping complex shapes with the integration of high-speed vision and machine learning in a dynamic situation2023

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Kawahara, Taku Senoo, Idaku Ishii
    • 学会等名
      IEEE International Conference On Mechatronics 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Automotive Tracking with High-speed Stereo Vision Based on a Spatiotemporal Shared Filter2022

    • 著者名/発表者名
      Taku Senoo, Atsushi Konno, Yunzhuo Wang, Masahiro Hirano, Norimasa Kishi, and Masatoshi Ishikawa
    • 学会等名
      26th International Conference on System Theory, Control and Computing
    • 国際学会
  • [学会発表] 高周波点滅パターン抽出に基づく矢印信号機認識2022

    • 著者名/発表者名
      妹尾拓, 川原大宙, 石井抱, 籔内健人, 平野正浩, 岸則政, 石川正俊
    • 学会等名
      第23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
  • [学会発表] 赤紫蘇農場におけるYOLOv7を用いた雑草識別2022

    • 著者名/発表者名
      竹内聖登, 小水内俊介, 妹尾拓, 近野敦
    • 学会等名
      第23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
  • [学会発表] 高速ロボットハンドによる振り上げ動作を用いたインハンドマニピュレーション2022

    • 著者名/発表者名
      大坪隼人, 妹尾拓, 石井抱
    • 学会等名
      第40回日本ロボット学会学術講演会
  • [学会発表] ロボットハンドによる摩擦差を利用した用紙分離2022

    • 著者名/発表者名
      山名悠希, 妹尾拓, 石井抱
    • 学会等名
      第40回日本ロボット学会学術講演会
  • [備考] 研究室ホームページ

    • URL

      https://scc.ist.hokudai.ac.jp/~senoo/index-j.html

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公開日: 2023-12-25  

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