ベテラン生産者の手の動作を模倣した清水白桃収穫用ロボットハンドの開発

开发模仿资深种植者手部动作的清水白桃采收机器人手

• 批准号: 17H00348
• 负责人: 西川 弘太郎
• 金额: $ 0.28万
• 依托单位: Tsuyama National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00348/
• 关键词: 桃; ロボットハンド; 空気圧

岡山県は、全国一位の清水白桃の生産地である。しかし、生産者の高齢化・後継者不足により廃業する桃農家が増加している。清水白桃は大玉であり表面が柔らかい。その収穫には、手で桃を優しく把持しながら円周方向に回転させて枝から桃をねじりとる熟練した技術が要求される。一方、熟練しない者では桃の収穫ができない。なぜなら、この絶妙な力加減ができず桃を強く把持してしまうからである。その結果、桃の表面が変色し指の跡が残る。変色した桃は見栄えが悪く売り物にはならないため、廃棄処分となる。そこで、ベテラン生産者の手の動作を模倣したロボットハンドを開発した。本研究の成果を下記に記す。1. 開発したロボットハンドについてロボットハンドは、3指とした。ハンドを3D-CADにて設計し、そのデータをもとに3Dプリンタで製造するラピッドプロトタイピングにより、軽量化と低コスト化を図った。各指関節にはベローズアクチュエータを組み込み、ベローズ圧力を指先に設置した把持力センサーの値に基づいて、リアルタイム制御することにより、桃を優しく把持することを可能とする。2. ロボットハンドの性能についてロボットハンドの把持力制御によって収穫が可能であるが、リンクの突出部が対象物に接触する場合があった。したがって、指形状や取付け角度の改善が必要である。3. 今後の予定今後も桃農家と連携して、ロボットハンドの構造・性能や使い勝手等を改善していく予定である。

冈山县是该国最大的Shimizu白桃子生产商。但是，由于生产者的老化和缺乏继任者，桃农农民的数量已倒闭。 Shimizu White Peaches很大，表面柔软。收获需要熟练的技术，即用双手轻轻抓住桃子，向圆周的方向旋转桃子，从树枝上扭动它。另一方面，那些不熟练的人无法收获桃子。这是因为无法使用这种精致的力量，并且桃子持有强烈的持有。结果，桃子变色和手指痕迹的表面仍然存在。变色的桃子看起来很糟糕，不出售，因此它们被处置了。因此，我们开发了一种模仿资深生产商运动的机器人手。这项研究的结果如下所述。 1。关于我们开发的机器人手，机器人手是3根手指。该手是使用3D-CAD设计的，并根据数据使用3D打印机制造，使其更轻，成本效益较低。风箱执行器被合并到每个指关节中，并根据安装在指尖上安装的握力传感器的值实时控制波纹管压力，可以轻轻地握住桃子。 2。关于机器人手的性能，可以通过控制机器人手的握力来进行收获，但有时链接的突出部分接触对象。因此，有必要改善手指形状和安装角。 3。我们计划继续与桃农农民合作，以改善机器人手的结构，性能和可用性。