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2011 年度 実施状況報告書

ホメオスタシスを有する人間型ハンドの恒常性を利用した物体識別

研究課題

研究課題/領域番号 23650098
研究機関大阪大学

研究代表者

細田 耕  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (10252610)

研究分担者 池本 周平  大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (00588353)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワードホメオスタシス / 温度恒常性
研究概要

ヒトの場合,触った物体の温度と体温の違いから材質を感じたり,長く触っていると物体の局所的な温度が体温と近くなり,異物と感じなくなるなど,ホメオスタシス(生体恒常性)が知覚,特にハプティクスに大きく影響している.本研究では,把持物体の材質や形状識別を対象とし,このようなホメオスタシスをロボットに持たせることによって,ヒトと同等の知覚能力をもたらすことができるという仮説を提起し,実際に恒常性を持つロボットハンドを開発することによって,これを構成的に証明することを目的とする.平成23年度は,このような実験を行うための柔軟な皮膚を持ち,人間と類似した駆動構造を持つロボットハンドを開発し,滑りの学習についての実験を行った.このロボットハンドには,ひずみの振動を検知するPVDFフィルムと,ひずみゲージが皮膚内に埋め込まれており,ひずみ振動を検出することによって,初期滑りを知覚することができる.本年の実験を通して,ニューラルネットワークを用いた連関学習によって,このような初期滑りを,ひずみゲージで予測することができることを検証し,この予測を用いて,滑りを未然に防ぐような把握制御を実現した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

温度恒常性を含むホメオスタシスをロボットハンドに実装するために,新たな機構とセンサシステムに関する検討と,それを用いた把握の実験があらかじめ必要であった.本年の実験により,人と同等の構造を持つハンドを開発することができ,また本研究でターゲットとしてるすべり検出と防止を学習する方法についての基礎的な知見が得られた.

今後の研究の推進方策

平成24年度は,開発したロボットハンドに温覚センサを取り付け,既に埋め込まれているひずみ振動センサ,ひずみセンサと併せて,非常に高密度に受容器が埋め込まれたロボットハンドシステムを開発する.そして,ホメオスタシスに基づく学習を提案し,人のものと相似なマニピュレーションの実現を目指す.

次年度の研究費の使用計画

ロボットハンドの開発費と,研究発表のための旅費に主に使用する予定である.研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが,研究計画に変更はなく,前年度の研究費も含め,当初予定通りの計画を進めていく.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2011

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] ヒト規範触覚センサの開発に向けた確率共鳴強度の最適化2011

    • 著者名/発表者名
      小山渚,池本周平,細田耕
    • 学会等名
      第29回ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      芝浦工大,東京
    • 年月日
      2011年9月9日
  • [学会発表] Detection and Prevention of Slip Using Sensors with Different Properties Embedded in Elastic Artificial Skin on the Basis of Previous Experience2011

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Shirafuji and Koh Hosoda
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Robotics
    • 発表場所
      タリン,エストニア
    • 年月日
      2011年6月22日
  • [学会発表] Tactile Sensitivity Modulation of Elastic Skin by Change of Grasping Force2011

    • 著者名/発表者名
      Shouhei Shirafuji, Shuhei Ikemoto, and Koh Hosoda
    • 学会等名
      International Symposium on Adaptive Motion in Animals and Machines
    • 発表場所
      淡路夢舞台,兵庫県
    • 年月日
      2011年10月12日

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公開日: 2013-07-10  

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