走行しながら物体を把持する移動マニピュレータの動作計画と実環境における動作の実現

移动机械手在移动时抓取物体的运动规划以及在真实环境中的运动实现

• 批准号: 13750223
• 负责人: 永谷 圭司
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750223/
• 关键词: 移動マニピュレータ; 動作計画; 可操作度; 可操作エリア; マニピュレータの冗長性; マニピュレータの特異点; 走行経路計画

本申請研究では,「移動しながら物体を把持する動作」という目標タスクを設定し,移動マニピュレータの動作計画手法の構築を行い,さらに実環境内でのこの動作の実現を目指して研究を進めてきた.この動作には,走行中にロポットの自己推定位置に生じる誤差が累積し,これにより手先の推定位置にも誤差が生ずるという問題がある.そこで,センサフィードバックを用いた手先の位置修正を,手先に搭載したCCDカメラを利用して行うこととした.この際,目標物体に対して,手先が相対的に静止する動作を行うことが望ましい.また,手先の位置修正を行うためには,常に手先の操作性を保つ必要がある.そこで,本申請研究では,ロボットが走行中,マニピュレータの手先を対象物体の上方に位置したまま,手先の操作性を一定以上に保ちつつ,把持動作を行う動作計画を行うこととした.ここで,手先の操作性を表す指標として,可操作度を利用することとした.さて,マニピュレータの手先を対象物体の上方に位置した場合でも,ベースロボットの位置は,移動マニピュレータの冗長性のため一意に決まらない.そこで,手先を固定した時に,可操作度がある一定値以上となるベースロボットの位置の集合を可操作エリアと定義した.本申請研究では,このエリアを利用することで,ベースロボットの走行経路を決定し,これを用いた移動マニピュレータの動作計画手法を確立した.また,この計画した動作について,動作シミュレータを用いて動作確認を行い,この動作計画手法の有効性を確かめた.現在,この動作計画アルゴリズムを実機上に搭載し,動作実験を行っているが,マニピュレータの動作精度の問題や,マニピュレータの特異点付近における動作の問題などにより,実機上で動作を実現するまでには至っていない.このため,本申請研究が終了後も,引き続きこの研究を継続する予定である.

This application research では, "moving object する action" という target タスクを setting し, moving マニピュレータのAction planning techniques: construction and action, action in the environment, action in the environment, research on action, action in the environment, and action planning , when walking, the estimated position is estimated by oneself, and the error is accumulated, and the error of the estimated position is calculated by hand firstいうQuestionがある.そこで,センサフィードバックを Use the いたhand first position correction を, the hand first に equipped with the したCCD カメラをUtilize the して行うこととした.この间, the target object is に対して, and the hand-first がphase is still and するaction を行うことが看ましい.また, the position correction of the hand first is necessary, and the operation of the hand first is necessary to ensure the operation. そこで, this application research is While walking, the hand-first position of the hand-first position of the object is the same as the walking position, and the operability of the hand-first position is above a certain level to ensure the safety.つ, control action を row う action plan を row う こ と と し た. こ こ で, hand first の operability を table す indicator と し て, operability を utilization することとした.さて,マニピュレータの手firstを対Objectの上にpositionしたoccasionでも,ベースロボットのpositionは, move the マニピュレータの redundancy のため一意にdetermination まらない.そこで, the hand first をfix した时に, the operability がある一A collection of positions and positions above a certain value can be operated and defined. This application is for research purposes. Use することで, ベースロボットの行経路をdetermine, これを use いたmoving and マニピュレータのaction planning techniquesをestablishedした.また,このplanしたactionについて,actionシミュレータをconfirm with いてactionを行い,このaction plan techniqueのThe effectiveness is correct. Now, the action plan is on board, the action plan is on board, and the action plan is on board.レータの Movement Accuracy の Problem や, マニピュレータのSpecial Point Pay Close における Action の Problem などにより, 実上的actionを実Now that the research has been completed and the research has been completed, the research project will be decided.

项目成果

Keiji Nagatani, Tomonobu Hirayama, Akio Gofuku, Yutaka Tanaka: "Motion Planning for Mobile Manipulator with Keeping Manipulability"Proc. of IEEE/RSJ Int. Conference on Intelligent Robots and Systems. 1663-1668 (2002)

Keiji Nagatani、Tomonobu Hirayama、Akio Gofuku、Yutaka Tanaka：“保持可操作性的移动机械手的运动规划”Proc。

K.Nagatani, Y.Iwai, Y.Tanaka: "Sensor Based Navigation for car-like mobile robots using Generalized Voronoi Graph"Proc. of IEEE/RSJ Int. Conference on Intelligent Robots and Systems. 1017-1022 (2001)

K.Nagatani、Y.Iwai、Y.Tanaka：“使用广义 Voronoi 图的汽车式移动机器人的基于传感器的导航”Proc。

平山智信, 永谷圭司, 五福明夫, 田中豊: "操作性を保つ移動マニピュレータの作業場所計画"第7回ロボティクスシンポジア予稿集. (発表予定). (2002)

Tomonobu Hirayama、Keiji Nagatani、Akio Gofuku、Yutaka Tanaka：“保持可操作性的移动机械手的工作场所规划”第七届机器人研讨会论文集（待发表）。

永谷圭司, 平山智信, 五福明夫, 田中豊: "操作性を保つ移動マニピュレータの作業場所計画"第7回ロボティクスシンポジア予稿集. 25-30 (2002)

Keiji Nagatani、Tomonobu Hirayama、Akio Gofuku、Yutaka Tanaka：“保持可操作性的移动机械手的工作场所规划”第七届机器人研讨会论文集 25-30 (2002)。

平山智信, 永谷圭司, 五福明夫: "可操作度を考慮した移動マニピュレータの動作計画"第19回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 201-202 (2001)

Tomonobu Hirayama、Keiji Nagatani、Akio Gofuku：“考虑可操纵性程度的移动机械手的运动规划”日本机器人学会第 19 届年会论文集 201-202（2001 年）。