力ベクトル場情報を用いた初期局所滑り発生地点の推定

利用力矢量场信息估计初始局部滑移发生点

• 批准号: 06650485
• 负责人: 山田 陽滋
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Toyota Technological Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650485/
• 关键词: 初期局所滑り; 触覚センサ; 振動覚; 力ベクトル場; ヘルツの接触理論

本研究は,物体が触覚センサ表面において初期局所的に滑り始める現象(以下初期局所滑り)のメカニズムを解析し,センサによって得られる接触ベクトル場情報から初期局所滑りの発生地点を推定することを目的とした。まず,メカニズムの解析においては,接触物体が純粋に並進あるいは回転運動だけを行った場合に発生する部分滑りに関する古典的な理論を重ね合わることにより,並進と回転を同時に伴う運動に起因する接触部位の滑りの様相を一般的に解析できるようにした。これは,ヘルツの弾性接触理論に基づいており,回転あるいは並進だけでは接触円周上に現れていた部分滑りが,回転および並進の重畳運動により南京豆形状の周囲に発生するようになることや,そのときの運動に伴う接触力ベクトル場の定量的な評価が可能となることをシミュレーションにより示した。一方,上記理論の適用性の可否を検証するために,センサ面上に設けられた半球状の8×4の接触点における力ベクトルおよび各点の滑りに伴うスティックスリップ振動を同時に求めることができる触覚イメージャを開発した。本イメージャのサンプリングタイムは力覚・振動覚ともに1kHzであり,振動覚として,垂直荷重が0.2〜0.5Nの時に,接触面接線方向の運動に伴って発生する滑り振動の有無を2値化信号として検出できるようにした。上記のシミュレーション結果から,局所的な滑りが接触面周辺に発生することが分かったので,イメージャの接触力ベクトル場に対してラプラシアンクィルタを施して接触面の周辺を求め,この地点と振動覚情報を照合したところ,接触面周辺部と滑り信号の発生地点とがほぼ一致することが確認された。とくに,並進接触運動の後尾部に局所滑りが発生しやすいことがイメージャの振動覚部から確認された。

は, this study objects to が 覚 セ ン サ surface に お い て early bureau に slide り beginning め る phenomenon (the early bureau slide り) の メ カ ニ ズ ム を parsing し, セ ン サ に よ っ て have ら れ る contact ベ ク ト ル field intelligence か ら bureau early slide り の 発 birth place を presumption す る こ と を purpose と し た. ま ず, メ カ ニ ズ ム の parsing に お い て は, contact objects が pure 粋 に hand あ る い は back planning movement だ け を line っ た occasions に 発 raw す る section り に masato す る classical theory of な を heavy ね close わ る こ と に よ り, hand in hand と back planning を に at the same time with に う movement causes す る の sliding contact parts り の others in phase analytical で を general に き る よ う に し た. こ れ は, ヘ ル ツ の 弾 に sexual contact theory づ い て お り, back to the planning あ る い は hand だ け で は contact has drifted back towards ¥ week に now れ て い た section り が, back to the planning お よ び の heavy 畳 movement leading に よ り nanjing bean shape の weeks 囲 に 発 raw す る よ う に な る こ と や, そ の と き に の movement with う contact force ベ ク ト ル field の な of quantitative evaluation of 価 が may と な る こ Youdaoplaceholder0 とをシ ュレ とをシ ショ ショ ショ によ ショ た た. On one side, can remember theory applicability の の を 検 card す る た め に, セ ン に サ surface set け ら れ た half globular の 8 x 4 に の contact お け る force ベ ク ト ル お よ び each point の slide り に with う ス テ ィ ッ ク ス リ ッ プ vibration を に and at the same time め る こ と が で き る touch 覚 イ メ ー ジ ャ を open 発 し た. This イ メ ー ジ ャ の サ ン プ リ ン グ タ イ ム 覚 は force, vibration 覚 と も に 1 KHZ で あ り, vibration 覚 と し て, vertical load 0.2 ~ 0.5 N が の に, contact の direction wiring に with っ て 発 raw す る slide り vibration の と を 2 nt turn signal し て 検 out で き る よ う に し た. Written の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン results か ら, bureau of な slide り が contact weeks 辺 に 発 raw す る こ と が points か っ た の で, イ メ ー ジ ャ の contact force ベ ク ト ル field に し seaborne て ラ プ ラ シ ア ン ク ィ ル タ を shi し て contact の weeks 辺 を め, こ の site と vibration 覚 intelligence を as close し た と こ ろ, contact weeks 辺 department と slide り signal の 発 location Youdaoplaceholder0 consistent する とが とが confirm された. と く に, after hand in contact sports の tail に bureau slide り が 発 raw し や す い こ と が イ メ ー ジ ャ の vibration 覚 department か ら confirm さ れ た.

项目成果

西 誠治,水口尚宏,山田陽滋,黄 声揚,梅谷陽二: "PVDFフィルムを利用した動的触覚センサ" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会予稿集. (1995)

Seiji Nishi、Naohiro Mizuguchi、Yoji Yamada、Seiyo Huang、Yoji Umetani：“使用 PVDF 薄膜的动态触觉传感器”日本机械工程师学会机器人和机电一体化会议论文集（1995 年）。

山田陽滋,梅谷陽二: "ヘルツの接触理論に基づく摩擦限界の一般化解析" 第12回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 225-226 (1994)

Yoji Yamada，Yoji Umetani：“基于赫兹接触理论的摩擦极限的广义分析”日本机器人学会第12届学术会议论文集225-226（1994）。

水口尚宏,西 誠治,山田陽滋,黄 声揚,梅谷陽二: "動的触覚イメージャの開発" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会予稿集. (1995)

Naohiro Mizuguchi、Seiji Nishi、Yoji Yamada、Seiyo Huang、Yoji Umetani：“动态触觉成像器的开发”日本机械工程师学会机器人和机电一体化会议论文集（1995 年）。