高度な把持を実現する複数対象物把握系の安定性解析と最適把持の設計

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560285
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 山田 貴孝 岐阜大学, 工学部, 准教授 (00273318)
• 連携研究者: 山本 秀彦 岐阜大学, 工学部, 教授 (20243363) ; 山田 学 名古屋工業大学, 大学院工学研究科, 教授 (40242903)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: ロボット / 多指ハンド / 把持の安定性 / 複数対象物 / 高度な操り / 剛性行列 / 最適把持の設計

研究概要

多指ロボットハンドには高度な把持と操りを実現する潜在能力がある．この能力を高める研究として，複数対象物を把持する場合の安定性と，この解析結果を基にした最適把持位置の設計を研究した．二次元平面内では，接触点の滑りと転がりを考慮して複数対象物の把持を解析した．把持パラメタの安定性への効果をも明らかにしている．三次元把持の場合には，接触点の滑りと転がりに加え，曲面の幾何学をも考慮して解析した．また，対象物が一つの場合について最適把持位置を設計するアルゴリズムを構築し，数値例を用いて妥当性を確認した．回転関節を有する多指ハンドで把持する場合には回転関節の角度およびリンク長を考慮して解析した．

研究成果

• [雑誌論文] Static Grasp Stability Analysis of Two Spatial Objects Including Contact Surface Geometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi YAMADA, Toshiya TAKI, Manabu YAMADA, Hidehiko YAMAMOTO
  • 雑誌名: TRANSACTION ON CONTROL AND MECHANICAL SYSTEMS 巻: vol.1, No. 5 ページ: 218-228
  • 査読あり
• [雑誌論文] Static Stability Analysis of a Single Planar Object Grasped by a Multifingered Hand (2012)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi YAMADA, Manabu YAMADA, Hidehiko YAMAMOTO
  • 雑誌名: Journal of Mechanics Engineering and Automation 巻: vol.2, No. 10 ページ: 606-627
  • 査読あり
• [学会発表] SECOND-ORDER MOBILITY ANALYSIS OF GRASPS CONSIDERING CONTACT SURFACE GEOMETRY (2014)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi YAMADA, Hisahiro TORII, Hidehiko YAMAMOTO, Rolf JOHANSSON
  • 学会等名: 17th International Conference on Climbing and Walking Robots (CLAWAR2014)
  • 発表場所: Poznan, Poland
  • 年月日: 20140721-23
• [学会発表] Identification of Contact Conditions between Fingers and a Grasped Object by Active Force Sensing (2014)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi YAMADA, Shotaro NAKANISHI, Hidehiko YAMAMOTO, Rolf Johansson
  • 学会等名: Proceedings of the IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2014)
  • 発表場所: Besancon, France
  • 年月日: 20140708-11
• [学会発表] 把持の安定性を基にした二次元最適把持の自動生成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 丹羽建太,山田貴孝,山本秀彦
  • 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2014, ROBOMECH2014 3P2-R03
  • 発表場所: 富山市総合体育館
  • 年月日: 2014-05-28
• [学会発表] 力覚情報を用いたロボットの接触状態の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白木大介,山田貴孝,中西翔太郎,山本秀彦
  • 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2014, ROBOMECH2014 1P1-X10
  • 発表場所: 富山市総合体育館
  • 年月日: 2014-05-26
• [学会発表] 力覚情報を用いた接触状態の同定(種類別推定の計算量の低減) (2013)
  • 著者名/発表者名: 白木大介,山田貴孝,山本秀彦
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第62期総会講演会講演論文集
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 20130318-19
• [学会発表] 力覚情報を用いた接触状態の同定(OpenGLを用いた実験結果の可視化) (2013)
  • 著者名/発表者名: 中西翔太郎,山田貴孝,山本秀彦
  • 学会等名: 日本機械学会東海支部第62期総会講演会講演論文集
  • 発表場所: 三重大学
  • 年月日: 20130318-19
• [学会発表] Grasp Parameter Effect for Static Grasp Stability of a Single Planar Object (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi YAMADA , Hidehiko YAMAMOTO
  • 学会等名: Proceedings of the SICE Annual Conference 2013 (SICE2013)
  • 発表場所: Nagoya University, Nagoya, Japan
  • 年月日: 2013-09-15
• [学会発表] 二次元平面把持の二次近似可動性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田貴孝,山本秀彦
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会予稿集
  • 発表場所: 首都大学東京(CD-ROM)
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] 三次元把持の二次近似可動性解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田貴孝,鳥居久紘,山本秀彦
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会予稿集
  • 発表場所: 首都大学東京(CD-ROM)
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] 力覚情報を用いた接触状態の同定(指先を既知形状とした場合の同定実験およびOpenGLによる可視化) (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田貴孝,中西翔太郎,山本秀彦
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会予稿集
  • 発表場所: 首都大学東京(CD-ROM)
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] 把持の安定性を基にした三次元最適把持位置の自動生成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田貴孝,長谷川真土,山本秀彦
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会予稿集
  • 発表場所: 首都大学東京(CD-ROM)
  • 年月日: 2013-09-06
• [学会発表] Grasp Stability Analysis of Multiple Objects including Contact Surface Geometry in 3D (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi YAMADA, Hidehiko YAMAMOTO
  • 学会等名: Proceedings of 2013 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA2013)
  • 発表場所: Takamatsu, Japan
  • 年月日: 2013-08-04
• [学会発表] Stability Analysis of Multiple Objects Grasped by Multifingered Hands with Revolute Joints in 2D (2012)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi YAMADA, Manabu YAMADA, Hidehiko YAMAMOTO
  • 学会等名: 2012 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA2012)
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2012-08-08
• [学会発表] 二次元平面内における単一対象物包み込み把持の安定性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鳥居久紘,山田貴孝,山本秀彦
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門
  • 発表場所: アクトシティ浜松
  • 年月日: 2012-05-28
• [学会発表] Grasp Stability Analysis of Two Objects by Considering Contact Surface Geometry in 3D (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi YAMADA, Toshiya TAKI, Manabu YAMADA, Hidehiko YAMAMOTO
  • 学会等名: International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO2011)
  • 発表場所: Phuket, Thailand
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] 二次元複数対象物把握系の安定性解析(シミュレータを用いた変位モードの可視化) (2011)
  • 著者名/発表者名: 林和成,山田貴孝,山本秀彦
  • 学会等名: 第29回日本ロボット学会学術講演会予稿集
  • 発表場所: 芝浦工業大学豊洲キャンパス(CD)
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] Stability Analysis of A Single Object Grasped by A Multifingered Hand with Angular Joints in 2D (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi YAMADA, Manabu YAMADA, Hidehiko YAMAMOTO
  • 学会等名: International Conference on Mecatronics and Automation (ICMA2011)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2011-08-10