インタラクティブロボットハンドによる把持機能の飛躍的向上

交互式机器人手的抓取功能得到显着改善

• 批准号: 17760198
• 负责人: 長谷川 泰久
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760198/
• 关键词: 腱駆動; 多関節連動; コンプライアンス; 把持力; 指先姿勢; ロボットハンド; 安定性

本研究では,人間の指のような機構的な受動性(メカニカルコンプライアンス)を有するインタラクティブロボットハンドの設計・製作し,安定した把持や滑りを活用した巧みな物体操作の実現を目指している.特に,2年目では,人の腱駆動構造を模倣することで,把持力にほぼ比例して把持力と直交方向のスティフネス(=コンプライアンスの逆数)が変化する特性が実現できることをシミュレーション及び製作した実機により確認した.具体手には,まず,人の指は機構的に把持力に応じて,その把持力と直交する方向のスティフネスが比例した関係を持っていることを実験により確認した.つまり,把持内力を意識的に変化させることで,把持物体のコンプライアンスを変化させることが可能となる.また,把持物体の重量によっては把持力を人間は調整し,それに応じて自動的に適切な指先のスティフネスが調節されている.このような優れた人間の指先特性を機構的に再現するために,多関節腱駆動機構を提案し,力センサを用いることなく機構的に適切なコンプライアンスが実現可能であることをシミュレーションにて確認した.更に,原理検証の実験機を製作し,シミュレーションに近い結果を得た.この多関節腱駆動では,1つの腱が同時に多関節を駆動する腱配置を作用し,また,腱にバネ特性を持たせることにより,従来の関節駆動系では実現できないメカニカルコンプライアンスが得られた.これにより,衝突などの予測が困難な外力が作用した際に,人の指の様に指位置・姿勢が柔軟に変化し,また,把持力に応じてコンプライアンスが変化することで,把持物体の安定化,組み付け作業のスムーズな遂行が可能となると思われる.これらの可能性の検証については今後の課題としたい.

This study aims to provide guidance on the design, manufacture, stability, and application of intelligent object operation for human beings. In particular, in the past two years, the human tendon dynamic structure has been simulated, and the characteristics of the grip force, the ratio of grip force and the orthogonal direction of the rotation (= the inverse number of grip force) have been confirmed. The specific hand, the finger mechanism of the control force, the control force and the direction of the direct relationship between the proportion of the relationship between the confirmation. For example, if you want to control the internal force, you can control the internal force. For example, the weight of the object is adjusted automatically by the force of the object, which is adjusted automatically by the force of the object. This is the first time that the excellent characteristics of the human world are reproduced in the mechanism. It is confirmed that the appropriate control mechanism of the mechanism can be realized by proposing a multi-joint tendon movement mechanism and using the force base. In addition, the principle of proof of implementation of the machine production, system design and implementation of the project results. This multi-joint tendon movement, 1, tendon movement at the same time multi-joint tendon configuration function, also, tendon development characteristics to maintain this, the joint movement system to achieve this. When external forces act, the position and posture of the human finger become soft, the holding force becomes soft, the holding force becomes stable, and the operation of the group becomes possible. This is a possibility for future research.