2001 Fiscal Year Annual Research Report

指先の初期滑りと把持/負荷力の同時計測に基づく人の把持力制御機構のモデル化

Research Project

Project/Area Number	13450104
Research Institution	Nara Institute of Science and Technology
Principal Investigator	小笠原司奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (30304158)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松本吉央奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (00314534) 中村恭之奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (50291969) 今井正和鳥取環境大学, 情報システム学科, 教授 (60193653)
Keywords	把持運動 / 弾性体接触 / 初期滑り / 固着率 / 触覚情報処理 / 把持力制御
Research Abstract	本研究では触覚を用いた代表的動作であり,かつ日常生活の基本的動作でもある物体の把持動作に焦点を当て,触覚入力がどのように知覚され,把持力が制御されているのかを実験心理学的手法を用いて明らかにすることを目的としている。また,そこから得られた知見を基に,人の触覚情報処理の工学的応用を目指す。今年度は、画像処理および力覚センサをベースとした、初期滑りと把持/負荷力の同時計測装置を開発した。被験者の指腹部にドットパターンを描画し、これを把持物体内のカメラより計測することで、接触面内に生じる滑りの計測を可能とした。把持/負荷力の計測は、把持面を6軸力センサで支持することで実現した。この装置、59Wx46Dx130H[mm],270[g]と小型・軽量であり、被験者は無理なく計測装置を摘み上げることができる。また、装置下部に負荷を挿入したり、装置表面を油、透明ゴムなどでコーティングすることにより、装置質量/表面摩擦係数も変化させることができる。これらは、異なる装置条件において、自然な把持運動の計測を行うためには極めて重要な機能である。また、画像処理30[Hz]、力と加速度のサンプリングは100[Hz]で行うことができる。これは、初期滑りの発生を計測するのに十分な能力である。開発した計測装置を用いて、異なる接触状態を与えた指先接触面の計測を行い、この装置が有効に機能することを確認した。すなわち、指先に接線方向力を加えた時の初期滑りの発生は、弾性体接触理論に基づく予測と定性的に一致するものであった。また、指先にトルクを加えたときにも初期滑りと等価な現象が発生することを確認した。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] 多田充徳, 柴田智広, 今井正和, 小笠原司: "人の把持力制御メカニズム研究のための指先変形と把持/負荷力の同時計測装置の開発"電子情報通信学会論文誌. J84-D-II・6. 1033-1044 (2001)
[Publications] Mitsunori Tada, Tomohiro Shibata, Tsukasa Ogasawara: "Proposition and Investigation of the Grip Force Control Hypothesis based on the Stick Ratio of a Fingertrip Contact Interface"Proceedings of IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots. 149-155 (2001)
[Publications] 多田充徳, 貝野彰彦, 柴田智広, 今井正和, 小笠原司: "初期滑り計測に基づく人の把持動作解析-初期滑りの発生と皮膚内応力/歪み分布の関係-"ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-1H2 (2001)
[Publications] 栗田雄一, 多田充徳, 今井正和, 小笠原司: "指紋を用いた物体把持における初期滑りの計測"ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-1H3 (2001)
[Publications] 多田充徳, 栗田雄一, 小笠原司: "指紋を用いた高精度初期滑り計測のためのフロー推定法"第19回日本ロボット学会術講演会講演予稿集. 593-594 (2001)
[Publications] 多田充徳, 柴田智広, 小笠原司: "指紋接触面の固着領域率に基づく人の物体把持力制御仮説"日本神経回路学会第11回全国大会講演予稿集. 223-224 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

指先の初期滑りと把持/負荷力の同時計測に基づく人の把持力制御機構のモデル化

Principal Investigator

小笠原 司 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (30304158)

Research Products

[Publications] 多田充徳, 柴田智広, 今井正和, 小笠原司: "人の把持力制御メカニズム研究のための指先変形と把持/負荷力の同時計測装置の開発"電子情報通信学会論文誌. J84-D-II・6. 1033-1044 (2001)

[Publications] Mitsunori Tada, Tomohiro Shibata, Tsukasa Ogasawara: "Proposition and Investigation of the Grip Force Control Hypothesis based on the Stick Ratio of a Fingertrip Contact Interface"Proceedings of IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots. 149-155 (2001)

[Publications] 多田充徳, 貝野彰彦, 柴田智広, 今井正和, 小笠原司: "初期滑り計測に基づく人の把持動作解析-初期滑りの発生と皮膚内応力/歪み分布の関係-"ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-1H2 (2001)

[Publications] 栗田雄一, 多田充徳, 今井正和, 小笠原司: "指紋を用いた物体把持における初期滑りの計測"ロボティクス・メカトロニクス講演会'01講演論文集. 1P1-1H3 (2001)

[Publications] 多田 充徳, 栗田 雄一, 小笠原 司: "指紋を用いた高精度初期滑り計測のためのフロー推定法"第19回日本ロボット学会術講演会講演予稿集. 593-594 (2001)

[Publications] 多田 充徳, 柴田 智広, 小笠原 司: "指紋接触面の固着領域率に基づく人の物体把持力制御仮説"日本神経回路学会第11回全国大会講演予稿集. 223-224 (2001)

小笠原司奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (30304158)

[Publications] 多田充徳, 栗田雄一, 小笠原司: "指紋を用いた高精度初期滑り計測のためのフロー推定法"第19回日本ロボット学会術講演会講演予稿集. 593-594 (2001)

[Publications] 多田充徳, 柴田智広, 小笠原司: "指紋接触面の固着領域率に基づく人の物体把持力制御仮説"日本神経回路学会第11回全国大会講演予稿集. 223-224 (2001)