接触吸着と非接触吸着の併用と包摂構造制御自律獲得による狭隘乱雑環境内操作の実現

通过接触吸附和非接触吸附相结合，实现在狭窄、杂乱环境下的操作，并获得自主控制所包含结构的能力

• 批准号: 19J21987
• 负责人: 長谷川 峻
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J21987/
• 关键词: 吸引着把握併用; ゼラチン吸着; 広範囲高精度近接覚センサモジュール

令和3年度は，3年間の研究期間の最終年度として，これまでに構築したロボット物体操作に関する概念と要素技術を整理・統合することにより，物品棚などの狭隘空間における物体の把持と操作を対象として，吸引・吸着・把握という異なるモダリティを併用するロボットハンドの動作・構造の設計論と動作の制御法を明らかにした．すなわち，非接触吸着を吸引，接触吸着を吸着と捉え直した上で，把持の安定性を把握力と吸引着力の両方を考慮して評価する把持安定余裕と，ハンドが物体に順次接触していく期間である把持移行期の安定性を評価する把持移行期リスクという二つの安定指標を基盤として，狭隘空間において実行可能かつ安定な把持動作を構造の簡潔さと動作の安定性のバランスを取りながら実現できるよう，動作と構造を同時に設計する手法と，複数のセンサの出力を統合した融合感覚を入力とする簡潔かつ精密な動作制御法を提案した．設計論の応用として非剛体物体も考え，把持機構内への引き込みによる損傷を回避する上で，吸引とは異なり力が均一なため引き込みを発生させないという点に吸着の利用価値を再発見し，吸引力と吸着力を同一箇所から発生させて把持動作を共通化するために，昨年度までに開発した人体模倣型吸着用ゼラチン製皮膚を応用した真空パッドの構成法を開発した．動作制御法においては，末端効果器にあるセンサ由来の融合感覚に基づく制御として，昨年度までに開発した距離覚と近接覚を相補的に利用するセンサモジュールを用いた視覚認識誤り訂正や力の制御を行う精密認識・制御を示し，これらを視覚認識と組み合わせて包摂構造とした動作制御システムを構築した．最終的に，提案した設計論に基づき構築したハンドを提案した動作制御法で動作させる実機実験により，狭隘空間でのピッキング・ストーイングや非剛体物体の把持操作が実行可能であることが示され，提案手法の有用性が確認された．

The last year of the three-year research period, the concept of construction and operation of objects, the integration of elements, the operation of objects in narrow spaces, the combination of attraction, attraction, grasp and operation of objects, the design of structures and the control of actions, is clearly stated. Non-contact adsorption, contact adsorption, adsorption, adsorption In a narrow space, it is possible to control the movement structure with simplicity and stability, and to design the movement structure simultaneously with the method of integrating the output of a plurality of elements into the force. Design theory and application of non-rigid objects, control mechanism of internal damage avoidance, attraction and different forces to generate, point of use, re-discovery, attraction and force to generate the same control action Yesterday, the development of a method for the formation of skin by vacuum adsorption was carried out. Motion control method, end effector, origin, fusion, base control, last year, development, distance, proximity, complementary utilization, visual recognition, correction, force control, precision recognition, control, structure, motion control, construction. Finally, the design theory of the proposal is based on the construction of the motion control method, the motion control method is implemented in a narrow space, and the control operation of the non-rigid object is possible.

项目成果

広範囲精密近接覚センサによる精密把持と検証に基づく極薄物体把持・ファイリングの実現

使用大范围精密接近传感器实现基于精密抓取和验证的超薄物体抓取和归档

• 发表时间: 2020
• 作者: Hasegawa Shun、Graduate School of Information Science and Technology;The University of Tokyo 7-3-1 Hongo;Bunkyo-ku;Tokyo 113-8656;Japan、Wada Kentaro、Okada Kei、Inaba Masayuki;長谷川 峻
• 通讯作者: 長谷川 峻

Online Acquisition of Close-Range Proximity Sensor Models for Precise Object Grasping and Verification

• DOI: 10.1109/lra.2020.3010440
• 发表时间: 2020-10-01
• 期刊: IEEE ROBOTICS AND AUTOMATION LETTERS
• 影响因子: 5.2
• 作者: Hasegawa, Shun;Yamaguchi, Naoya;Inaba, Masayuki
• 通讯作者: Inaba, Masayuki

A Three-Fingered Hand with a Suction Gripping System for Warehouse Automation

• DOI: 10.20965/jrm.2019.p0289
• 发表时间: 2019-04
• 期刊: J. Robotics Mechatronics
• 作者: Shun Hasegawa;Kentaro Wada;K. Okada;M. Inaba

ゼラチンの粘着力の再湿性を利用した吸着入切可能なロボットフィンガの開発

利用明胶粘合力的再润湿特性，开发可吸吮和吸脱的机器人手指

• 发表时间: 2020
• 作者: Hasegawa Shun、Graduate School of Information Science and Technology;The University of Tokyo 7-3-1 Hongo;Bunkyo-ku;Tokyo 113-8656;Japan、Wada Kentaro、Okada Kei、Inaba Masayuki;長谷川 峻;長谷川 峻
• 通讯作者: 長谷川 峻

ToFセンサによる反射光強度センサ補正に基づく反射率低依存な広範囲近接覚検出

依赖于低反射率的宽范围接近检测，基于使用 ToF 传感器的反射光强度传感器校正

• 发表时间: 2019
• 作者: Hasegawa Shun、Graduate School of Information Science and Technology;The University of Tokyo 7-3-1 Hongo;Bunkyo-ku;Tokyo 113-8656;Japan、Wada Kentaro、Okada Kei、Inaba Masayuki;長谷川 峻;長谷川 峻;長谷川 峻
• 通讯作者: 長谷川 峻