研究課題
本申請研究では，産業用ロボットによる組み立て作業の適用範囲拡大を目指し，コネクタの填め合い状態の変化を推定可能なロボット指先型触覚センサの開発を行った．填め合い状態の推定は２つのロボット指先型触覚センサで物体を挟み込み把持して行われるため，物体把持操作が計測操作を兼ねることに特徴がある．填め合い状態の変化を，触覚センサに埋め込まれた振動の送受信素子により把持物体を媒体として伝送される振動のスペクトル強度の変化に対応付けることにより推定する．平成27年度は，ソケットへのピンの差し込み操作を複数の状態に切り分けてその状態遷移を検出した．具体的には作業実行に有用な状態情報として差し込み操作を，差し込み前，差し込み過程（ソケット部に非接触），差し込み過程（ソケット部に接触），差し込み完了（ソケット部に固定）の４状態に分割して状態推定を試みた．まず，触覚センサ間で送受信する振動波を広い周波数帯からなるSWEEP波として予備実験を行い，ピンの挿入状態に対応してスペクトル強度が大きく変化する周波数帯があることを確認した．その上で，この周波数帯内のSIN波を振動波とし，ピンの挿入状態をスペクトル強度の変化に対応付けることで前述の４状態の状態推定を実現した．なお，振動の送信のための振動子について前年度まで使用していたPVDF素子は出力が微弱であり受信側で信号のSN比の問題があった．このため，高出力の小型スピーカを振動子として用いると共に，ゲルシートを触覚センサの被覆として振動子と把持物体との間におき振動子から把持物体へ振動が伝わりやすくすることで解決した．以上により，コネクタの填め合い状態の変化を推定可能なロボット指先型触覚センサを開発した．
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