3次元柔軟物体の変形作業に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750228
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 和田 隆広 香川大学, 工学部, 助手 (30322564)
• Keywords: 柔軟物 / 制御 / ハンドリング / 変形制御 / モデリング / ロバストマニピュレーション

Research Abstract

本年度は,以下の項目について研究を行った.
まず,ゴムボールなどのような3次元対象物体の変形を表現するための粗いモデルを,簡単な線形バネおよび粘性要素をもつ格子構造によって構築した.また,変形を定量的に扱う手法を検討し,変形を画像処理技術によって計測する手法について検討を行った.その結果,変形物体の変形計測に関して幅広く適用可能であろう画像処理手法の基本アイデアを考案した.この結果は来年度において,実装可能なレベルまで検討する予定である.さらに,それらの結果を用いて作業方策の導出を行った.柔軟物体は,多様な変形特性のゆえ,完全なモデルを作ることは非常困難である.したがって,本研究では,物体の粗いモデルを導出し,それを用いてモデル化誤差が存在しても有効に働く作業方策を導出することにより,柔軟物操作の難しさに挑戦した.具体的には,従来の研究で我々が開発していた繰り返し制御則ではなく,変形情報を全く用いない変形制御手法を提案した.その有効性およびロバスト性をシミュレーションによって確認した.その結果,非常に大きな変形までは幾何学モデルのみで対応できる事を明らかにした.どの程度の変形まで実現可能かを定量的,理論的に示すことも来年度の課題である.また,提案する手法の効果を調べるためのロボットシステムの開発に着手した.来年度は実機による提案手法の有効性検証を行う予定である.

Research Products

• [Publications] 和田隆広: "伸縮柔軟物体上の複数点の間接的同時位置決め作業の実現"日本ロボット学会誌. Vol.18・5. 675-682 (2000)
• [Publications] Takahiro Wada: "Robust Manipulation of Deformable Objects Using Model Based Technique"Int.Workshop on Articulated Motion and Deformable Objects, Lecture Note in Computer Science, Springer-Verlag. No.1899. 1-14 (2000)
• [Publications] 森宏滋: "視覚センサを用いた柔軟物の操り"ロボティクス・メカトロニクス'00講演会予稿集. (CD-ROM). (2000)
• [Publications] 和田隆広: "モデルに基づく柔軟物体のロバストな操り"2000年度機械学会年次大会講演論文集. Vol.1. 445-446 (2000)
• [Publications] 和田隆広: "単純なPIDフィードバック制御則による柔軟物体のロバストな操り"第18回日本ロボット学会学術講演会予稿集. Vol.2. 655-656 (2000)
• [Publications] Takahiro Wada: "Robust Manipulation of Deformable Objects By A Simple PID Feedback"Proc.of Int.Conference on Robotics and Automation. Vol.1. (2001)
• [Publications] 和田隆広: "単純なフィードバック制御則による柔軟物体のロバストな操り"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会. (CD-ROM). (2001)