モーションプリミティブの融合によるロボットハンドの巧みな操り動作の実現

通过运动原语的融合实现机器人手的熟练操作

• 批准号: 14750183
• 负责人: 長谷川 泰久
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Gifu University (2003)Nagoya University (2002)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750183/
• 关键词: 持ち替え動作; モーションプリミティブ; ハンドリング; ロボットハンド; 繰り動作計画; 探索; 動作計画

人間が日常行っている物体のハンドリングには,大変巧みな操作も含まれている.その様な巧みな操作をロボットハンドによって実現することは,これまで様々な手法によりチャレンジされてきたが,実現されていない.そこで,本研究では,まず,複雑な操作を基本操作(プリミティブモーション)に分割し,その基本操作をロボットハンドが実行でき,かつ,簡単なパラメータにより調整できる形で記述する.その後,それらの基本操作を把持状況に応じて,選択的に使用することで目標操作を実現する.これにより,様々な初期姿勢から,様々な最終姿勢に対して適応的にハンドリングが実現でき,更に,基本操作として巧みな操作を予め設計し,選択項として用意することで巧みな操作も織り交ぜることができる.昨年度は,人間の手による物体の操り動作の中から,ロボットに与えられるタスクとして通常考えられる基本動作を取り上げ,ロボットの仕様に合った形でその動作を実現するモーションプリミティブを設計し,そのモーションプリミティブの選択アルゴリズムの提案を及び,実験による検証をおこなった.しかし,昨年設計したモーションプリミティブは,指先が物体と点接触するモデルに基づいて設計されており,それらの融合から生成される操り動作は限られていた.そこで,本年度では,物体との接触条件が点では無く,面接触をすることで把持対象物体の面に応じてさまざまな把持力が発生できるソフトフィンガーの製作を行い,その評価を行った.具体的には,・人肌ゲル(シリコン)を用いたソフトフィンガーの製作・ソフトフィンガー内に力センサを複数組み込むことによる接触位置の推定誤差評価を行い,物体把持に十分な基本性能を確認した.

人类每天执行的物体的处理包括非常熟练的操作。使用机器人手意识到这种熟练的操作已受到各种方法的挑战，但尚未实现。因此，在这项研究中，首先将复杂的操作分为基本操作（原始运动），并且可以通过机器人手执行基本操作并使用简单的参数进行调整。之后，目标操作是通过选择性地使用这些基本操作根据持有情况进行的。这允许从各种初始姿势中自适应处理各种最终姿势，并且还可以通过提前设计熟练的操作作为基本操作并将其作为选择术语来编织熟练的操作。去年，机器人是通过人手来操纵物体中的机器人。我们采取了通常被视为任务的基本动作，并设计了一种运动原始性，该动作原始性以与机器人规格相匹配的方式实现运动，提出了一种选择运动原始的算法，并进行了实验验证。但是，去年设计的运动原始设计是基于一个模型，在该模型中，指尖与对象进行了点接触，并且从融合中产生的操作动作受到限制。因此，在今年，我们制作了一种软手指，该手指可以通过在表面接触中而不是点接触物体来抓住的物体表面产生各种抓地力，并对其进行了评估。具体而言，我们使用人体皮肤凝胶（硅）制造了软手指，并通过在软手指中掺入多个力传感器来评估接触位置的估计误差，并确认了足以掌握物体的基本性能。