ロボット全身被覆型吸引着皮膚と接触部位・接触対象同時探索による自他支持操作の拡張

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本研究では，吸引・吸着（吸引着）をヒューマノイドのような汎用ロボットに展開するために，ロボット表面全体を吸引着機構とし，それを活用した行動生成を行うことで，自己身体や他物体を支持し操作する能力を拡張する．そのために，凹凸や曲面を被覆できる柔軟性と吸着性を併せ持ちつつ，空気吸引機構も離散配置された皮膚を構成するとともに，表面全体の吸引着性を多様な対象物に活用するため，ロボット側の接触部位とその接触対象を同時・連続的に探索する．令和4年度は，ロボット全身被覆型吸引着皮膚の素材及び吸着方法・吸引方法の探索を行った．皮膚の素材として，当初の計画において想定していた，湿ると吸着可能かつ光学式触覚センサを埋め込んで利用可能な透明性を持つゼラチンのみならず，硬化後も残存するタックにより吸着可能な柔軟透明ゴムにも着目し，候補となるゴムを複数購入して造形試験を行った．試験においては，ゴムの無駄遣いを防ぐために小さな型から始め，型の素材などの造形条件を様々に変化させて引き出した各ゴムの最高性能を比較して候補を絞り込みつつ，型を大きくしていくことが必要となり，ある程度の期間を要するが，特にウレタンゴム原液は空気中の水蒸気と反応して急速に劣化することから，試験期間中の劣化を防ぐため，ウレタンゴム原液を長期保存可能な超低湿度空間を作り出すドライボックスやその監視装置を導入し，試験を安定して実施可能な環境を構築した．試験の途中結果から，十分なタックと透明度を持つ異なった硬度のゴムが複数種類見出され，皮膚の素材の候補を広げることに成功した．また，皮膚に空気吸引機構を配置する上での設計論を構築するため，市販の真空パッドやポンプの種類及び使用現場におけるそれらの選定方法についての調査を行い，皮膚に造形する予定のパッドに要求される性質やロボット内蔵可能なポンプの性能など，初期設計に必要となる情報を得た．