2003 Fiscal Year Annual Research Report
柔軟性のある表面被覆と爪を有する人間型ロボット指の研究
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14350133
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
長谷川 勉 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (00243890)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉爪 亮 九州大学, システム情報科学研究院, 助教授 (70272672)
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| Keywords | ロボットハンド / 多関節指 / 柔軟被覆 / 爪 |
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| Research Abstract |
本研究は、指先端リンク基部に配置された6軸力モーメントセンサ,人工爪基部に配置された歪みゲージ,操作対象の位置姿勢を検出する視覚センサ,および関節角度エンコーダからの感覚情報を統合し,表面被覆の柔軟さと爪を含めた人間類似幾何形状情報とを利用した物体操作手法を開発して,器用な指先を工学的に実現し,その性能限界を明らかにすることを目的とする.
本年度は、柔軟被覆と爪を有するロボット指先を装着した多関節ロボットを用い、その作業技能について研究をすすめ、以下の成果を得た。
1)指先作業スキルの開発
指先で操作中の対象物体に滑らかな平面とシャープなエッジとがあるとき、指先柔軟被覆の変形によるトルク伝達特性の変化に着目し、指先の接触状態の変化を動的に検出する新手法を開発した。これにより視覚情報に頼ることなく、操作対象形状に応じて安定に物体を操作できる可能性を開いた。
2)人間型ロボット上肢の作業動作計画手法の開発
多関節指を有するロボットアームのための自由動作空間の記述および生成法を考案した。これは、人間が操縦したロボットアームおよびハンドの掃引空間を衝突のない安全な空間として3次元作業空間内で再構成するもので、環境内の障害物の幾何学モデルを必要としないため、危険な非整備環境での遠隔作業システムの自律制御を可能にするものである。生成された空間記述を用いた障害物回避動作計画システムを開発した。
3)人間型多関節多指ロボットハンドの構造評価
人間が指を使って行う多様な作業を分類し、その実行の可否により人間類似構造の4関節指ロボットハンド構造を評価した。
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[Publications] 長谷川勉, 中川公輔, 村上剛司: "遠隔マニピュレータの作業空間構造獲得と障害物回避動作計画"日本ロボット学会誌. 22・5(掲載予定). (2004)
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[Publications] 村上剛司, 長谷川勉: "器用な多関節多指ロボットハンドのための柔軟被覆と爪を有する指先"日本ロボット学会誌. 22・6(掲載予定). (2004)
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[Publications] 由井俊太郎, 原健二, 査紅彬, 長谷川勉: "Narrow Band Methodの高速化とその位相適応型幾何モデリングへの応用"電子情報通信学会論文誌. J86-D-II・11. 1637-1646 (2003)
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[Publications] Kouji Murakami, Tsutomu Hasegawa: "Novel Fingertip Equipped with Soft Skin and Hard Nail for Dexterous Multi-fingered Robotic Manipulation"Proc.IEEE Int.Conf.Robotics and Automation. 708-713 (2003)
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[Publications] Kouji Murakami, Tsutomu Hasegawa: "A New Method of Tactile Sensing Using Fingertip with Soft Skin"Proc.2003 IEEE/RSJ Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. 535-540 (2003)
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[Publications] Tsutomu Hasegawa, Kousuke Nakagawa, Kouji Murakami: "Collision-free path planning of a telerobotic manipulator based on swept volume of teleoperated manipulator"Proc.The 5th IEEE International Symposium on Assembly and Task Planning. 259-263 (2003)
