柔らかい物体のマニピュレーションにおける人間と機械の技量現機構の解明

阐明人类和机器技能操纵软物体的机制

• 批准号: 08235212
• 负责人: 平井 慎一
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08235212/
• 关键词: マニピュレーション; 挿入; 柔軟物体; 実演; スキル; 識別; 作業状態; 変形

本研究の目的は,柔軟物体を操作する人間の技量を,作業の実演を通して抽出し,それをロボットマニピュレータ上で実現することである.まず,ホ-スの挿入作業における人間の動作を計測し,それをマニピュレータに移殖し,状態遷移の認識則の適用に対する可能性を考察した.その結果,人間による作業と同様に,マニピュレータによる挿入作業においても,力差分のピーク値を観察することにより,接触状態から挿入状態への遷移が検知できることがわかった.また,初期位置に誤差がある場合に,ホ-スの挿入作業が成功するかどうかを調べた.人間の運動軌道の初期位置を原点として位置ずれを与え,ホ-スの挿入作業を実行させる.人間の運動のみを実行した場合と,運動と認識則を移殖した場合を比較すると,作業が成功する位置ずれの範囲は,後者の方が狭いという結果が得られた.すなわち,作業状態遷移の認識則をマニピュレータに移植することの有効性は,示されていない.次に,著しく柔らかさ,変形しやすさが異なる物体を対象とする作業として,靴下を履く作業を取り上げ,靴下履き作業における人間の運動を実験的に分析した.特に,作業過程がどのような作業状態から成り立ち,状態の遷移をどのように認識するかについて考察した.その結果,靴下履き作業は,a)動作開始から靴下を足先に当てるまでの運動,b)靴下がかかとを越えるまでの運動,c)かかとからくるぶしを越えるまでの運動,d)くるぶしから動作終了までの運動,に対応する4個の作業状態から成り立つことがわかった.また,足の運動が作業に与える影響を調べるために,被験者の足首をテ-ピングにより固定して靴下履き作業を行わせた.その結果,靴下履き作業においては,手のみならず足の運動が重要であることが示された.定量的な分析ならびにマニピュレータへの移植は,今後の課題である.

は の purpose, this study soft objects を operation す る の human skill を, homework の be play を tong し し て spare, そ れ を ロ ボ ッ ト マ ニ ピ ュ レ ー タ on で be presently す る こ と で あ る. ま ず, ホ - ス の scions into the homework に お け る の human action を measuring し, そ れ を マ ニ ピ ュ レ ー タ emigration し に, state transition の know に の applicable す seaborne る possible Investigation を し た. そ の as a result, human に よ る homework と with others に, マ ニ ピ ュ レ ー タ に よ る scions into the homework に お い て も, force difference の ピ ー ク numerical を 観 examine す る こ と に よ り, contact state か ら scions into state へ の migration が 検 know で き る こ と が わ か っ た. ま た, initial position error が に あ に る situations, ホ - ス の scions into the homework が す success Youdaoplaceholder0 べた う う を を べた. Early human の の orbit position を origin と し て position ず れ を and え ホ - ス の scions into the homework を line be さ せ る. Human の movement の み を line be し と た situations, movement と knew the emigration し を た occasions を compare す る と, homework が successful す る position ず れ の van 囲 は, the latter の party が narrow い と い う results ら が れ た. す な わ ち, homework is knowledge migration の state を マ ニ ピ ュ レ ー タ に transplantation す る こ と の is sharper は, shown さ れ て い な い. に, the し く soft ら か さ, - shaped し や す さ が different な を る objects like と seaborne す る homework と し て, boots on the fulfillment of を く homework を take り げ, boots under the shoe き homework に お け る の human movement を be 験 に analysis し た. に, process が ど の よ う な job status か ら into り ち, state の migration を ど の よ う に know す る か に つ い て investigation し た. そ の results, boots shoe は き homework, under a) action starts か ら boots を under foot に first when て る ま で の movement, b) under the boots が か か と を more え る ま で の movement, c) か か と か ら く る ぶ し を more え る ま で の movement, d) く る ぶ し か ら action end ま で の movement, に 応 seaborne す る four の job status か ら made into り つ こ と が わ か っ た. ま た, foot の movement が operation に and え る influence を adjustable べ る た め に, those 験 の foot first を テ - ピ ン グ に よ り fixed し て boots under the shoe line き homework を わ せ た. そ の as a result, under the boot shoe き homework に お い て は, Hand <s:1> foot みならず movement が important である とが とが show された. Quantitative な analysis ならびに タへ ニピュレ タへ タへ transplantation, future <s:1> topic である.

项目成果

若松,荒井,小林,平井: "線状物体のマニピュレーションにおける動的変形の解析" 第14回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 103-104 (1996)

Wakamatsu、Arai、Kobayashi、Hirai：“线性物体操纵过程中的动态变形分析”日本机器人学会第 14 届年会记录 103-104 (1996)。

和田,平野,平井,川村: "編構造を有する布地のモデリング" 第14回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 111-112 (1996)

Wada、Hirano、Hirai、Kawamura：“针织结构织物建模”日本机器人学会第 14 届学术会议论文集 111-112（1996 年）。

Hirai,Noguchi,Iwata: "Human-demonstration Based Approach to the Recognition of Process State Transitions in Insertion of Deformable Tubes" Proc.IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. 3. 2006-2011 (1996)

Hirai、Noguchi、Iwata：“基于人体演示的可变形管插入过程状态转换识别方法”Proc.IEEE Int.Conf.on 机器人与自动化。

平井,野口,岩田: "柔らかい管状部品の挿入作業における人間の技能動作の分析とマニピュレータへの移殖" ロボティクス・メカトロニクス'96講演会予稿集. 59-62 (1996)

Hirai、Noguchi、Iwata：“插入软管状部件和转移到机械手的人类技能动作分析”机器人和机电一体化 96 会议记录 59-62 (1996)。

Wakamatsu,Hirai,Iwata: "Static Analysis of Deformable Object Grasping Based on Bounded Force Closure" Proc.IEEE Int.Conf.on Robotics and Automation. 4. 3324-3329 (1996)

Wakamatsu、Hirai、Iwata：“基于有界力闭合的可变形物体抓取的静态分析”Proc.IEEE Int.Conf.on 机器人与自动化。