2006 Fiscal Year Annual Research Report
多指ハンドロボットの高次運動機能を自立的に獲得するための制御と情報処理
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17360106
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
早川 義一 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60126894)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 健治 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (10293903)
長瀬 賢二 和歌山大学, システム工学部, 助教授 (70303667)
中島 明 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70377836)
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| Keywords | 機械力学・制御 / 知能ロボティックス / 機械学習 / モデル化 / 計測工学 |
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| Research Abstract |
本研究では、多指ハンドロボットにおける高次運動機能の獲得を自立的に可能とする制御法ならびにセンサー情報処理法を開発することを目的とし,(1)安定な把握制御と巧みな操り制御を実現する制御方法を理論的に構築すること、(2)多指ハンドロボットが把握・操りなどの行動を実施する中から,上記の制御方法を自立的に獲得するメカニズムを開発すること、(3)指の各関節角情報,指先の力覚情報,CCDカメラの視覚情報を統合した情報処理によって,多指ハンドロボットに対する把握対象物の相対的な位置・姿勢を正確に推定する方法を確立すること、(4)上記の制御方法,スキル獲得方法,統合情報処理法の有効性,問題点を実際の多指ハンドロボットシステムで実機検証すること、を実施するものである。
昨年度得られた研究成果に基づき、ほぼ当初の計画通りに研究が進み、今年度得られた成果は以下の通りである。
1.サブテーマ1「安定な把握と巧みな操りを実現する制御方式の開発」に関しては、接触状態遷移を伴う包み込み把握の動的モデル化とシミュレータの構築、物体の押し作業における動力学的非ホロノミック系の軌道計画、劣駆動メカニカル系の適応制御などに多くの知見を獲得した。
2.サブテーマ2「高次運動機能を自立的に獲得するメカニズムの研究」に関しては、ハミルトニアン系の特性を活かした学習制御理論を利用し、多リンク系が環境と干渉することによって生じる位置と力のハイブリッド制御問題に適用できる学習制御方法を展開できた。これらの知見は多指ハンドロボットにおける自立的なスキル獲得の基本原理解明に繋がると確信している。
3.サブテーマ3「センサー情報統合による把握対象物の位置,姿勢推定法」に関しては、指先が柔軟なソフトフィンガーの3次元空間における歪・応力関係を理論と実験から明らかにし、ソフトフィンガーにおける把握と操りの制御方法を開発するためのモデルを構築した。
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