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多指ハンドロボットによる物体の把握・操りの制御と学習による技能獲得

通过使用多指手机器人控制和学习抓取和操作物体来获得技能

基本信息

批准号：
14750158
负责人：
長瀬賢二
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,多指ハンドロボットを用いた対象物の把握・操りにおいて,(A)基本となる把握・操り動作の数学的な解析に基づく制御法の開発と,(B)それらを利用したより複雑な動作技能の学習方法の開発を目指して研究を行った.これらに関して次の成果を得た.(A)基本把握・操り動作の数学的な解析と制御法の開発(A-1)転がり接触のノンホロノミック性を利用した把持点位置の制御人間の指などの様に自由度が制約されている状況として,4関節2本指ハンドによる対象物の把握・操りを考え,転がり接触のノンホロノミック性を利用して,位置レベルの自由度を最大限利用した制御系構築法の検討を行なった.具体的には,位置レベルの自由度を最大限に利用するための指先自由度の方向を検討し,また,制御系設計のために有用な指先運動の表現を与えた.これらの結果を用いて線形化補償器を設計し,シミュレーションによりその効果を確認した.(A-2)ソフトフィンガによる把握と操り2関節2本指ハンドによる,2次元平面内の対象物の把握・操りにおいて弾性体の指を用いた対象物の位置・姿勢,内力のレギュレーションを考えている.特に,指先のモデルや対象物の位置・姿勢の観測が不確かな場合を想定し,比較的取得が容易な関節角や指先力から制御精度の向上を図ることを検討した.また,対象物の角などで把握することを考え,そのための指先モデルの構築を行なった.(B)学習による把握・操り系の技能獲得人間が行なう様々な作業の実現を目指し,接触状況の変遷を伴うシステムの運動計画を学習により獲得する手法の確立を目指して研究を行なった.特に,2関節2本指ハンドにおいて対象物を指先で把握した状態から包み込むまでの一連の動作を考え,そのモデル化法と数値最適化による動作獲得法の有効性を検証した.

The purpose of this study is to grasp and manipulate objects using multi-purpose tools. (A) Basic grasp and manipulation of objects. The analysis of mathematics is based on the method of control, and the learning methods of (B) the use of mathematics and movement skills are open.発を Eye refers to the research and the results of the research and the results of the operation. (A) Analysis of the basic understanding and operation of mathematicsとcontrolling method の开発(A-1)転がりtouching のノンホロノミック性をutilizing したcontrol point position のcontrolling the world のなどの様に Degree of freedom が constraint されているstatus として, 4 joints 2 original fingers ハンドによる対Object の grasp・operation りを考え,転がりConnect The use of the touch, the degree of freedom of the position, the maximum use of the control system construction method, the use of the control system, the action of the systemた. The specific には, the position レベルのThe maximum limit of the degree of freedom, the use of するための refers to the direction of the first degree of freedom を検 Discussion, また, control The design of the system is useful for the expression of the first movement and the result of the linear compensator, and the design of the linear compensator is used.ションによりそのeffectをconfirmationした.(A-2)ソフトフィンガによるGraspと operateり2joints2original fingerハンドによる, the position and posture of the object in the 2-dimensional plane, the position and posture of the object in the 2-dimensional plane, the position and posture of the object in the 2-dimensional plane, the internal force of the objectレーションを考えている.特に, refers to the position and posture of the object in the first place, the uncertainty of the situation, and the assumption of the situation, compared with It is relatively easy to obtain the joint angle and refers to the first force and the control precision.することを考え,そのための refers to the person who has acquired the skills of the モデルのconstructed を行なった. Between the rows of the homework and the contact status of the work, the contact status of the move and the movement plan of the study and the acquisition of the hand法のEstablishment of the Object Refers to the Study of the Practice なった.Special に, 2 Joints 2 Original Finger ハンドにおいて対Object を Refers to the したstate that has been grasped firstら包み込むまでの一continuous actionをtestえ,そのモデル化法とnumerical value optimizationによるaction acquisition methodのeffectivenessを検证した.