骨格と爪からなる支持構造を利用した柔軟ロボット指先の触感覚機能の実現

利用骨架和爪组成的支撑结构实现柔性机器人指尖触觉功能

• 批准号: 18760196
• 负责人: 村上 剛司
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760196/
• 关键词: 知能ルボティックス; 触覚センシング; 柔軟ルボット指先; 知能ロボティックス; 柔軟ロボット指先

骨格と爪からなる支持構造を持つ柔軟ロボット指先における触感覚機能の実現のための研究開発を行った.ヒト指先内に存在する感覚受容器は,刺激がある間は継続して発火し続けるSA型と,刺激が生じた最初の瞬間のみ発火するFA型の2種類があることから,この特性をロボット指先で再現するため,それぞれに対応するセンサ素子として歪みゲージとPVDFゲージを採用した.柔軟ロボット指先にこれらの素子を埋め込むとき,素子の数が多ければそれだけ多くの接触情報が得られる.しかし,必要以上に多数の素子を埋め込むことは手作業の妨げとなるし,コストの面からも望ましくない.そこで,これらの触覚素子を柔軟ロボット指先内部に埋め込む際の分布密度に関する調査実験を行った.実験では,物体把握を作業モデルとして,物体の把握を行う際の把握の型の認識を行うのに必要な触覚素子の分布密度を求めた.具体的には,触覚センサ素子を手掌部全体に多数配置してモデルとした把握を行った際の各素子の出力を取得し,この出力に基づいて把握の型を認識するために最低限必要となる触覚センサ素子の数と配置を,ID3による決定木を作成して導出した.この結果,指部は手掌部の数倍程度の配置密度が必要となることと,指部の中でも指先先端部にはより密に配置する必要があることがわかった.また,この実験で得られた配置密度をヒト手の感覚受容器の分布密度と比較したところ,ほぼ同様の配置密度となっていることがわかった.これにより,得られた触覚素子配置密度の正当性を確認することができた.昨年度の研究成果と合わせて,骨格と爪からなる支持構造を持つ柔軟ロボット指先における触覚素子の種類,柔軟被覆の硬度,素子の分布密度などに関する設計指針を得ると共に,基本的な触感覚機能として物体材質の判別を行えることを明らかにした.

The research and development on the realization of the tactile function of the soft finger support structure. The first two types of FA are the first two types of FA and the second type of SA. The first two types of FA are the second type of SA and the third type of SA. The first two types of FA are the first two types of FA. The soft tip refers to the number of elements in the contact information. Most of them are necessary, but they don't need to be. A survey was conducted on the relationship between the distribution density of the contact elements in the interior and the distribution density of the contact elements. In fact, the object grasps the operation, the object grasps the behavior, grasps the type understanding, the behavior, the essential contact element distribution density obtains. Specifically, the number of touch elements in the palm of the hand is configured to determine the output of each element during the operation, and the minimum required number of touch elements is configured to determine the output of each element during the operation. As a result, the fingers are arranged several times in the palm, and the fingers are arranged in the middle and the tip. The distribution density of the sensing container is compared with the distribution density of the sensing container. This is the first time that we have confirmed the legitimacy of the contact element arrangement density. Last year's research results were combined, the support structure of the bone lattice was maintained, and the soft coating indicated the type of contact element, the hardness of the soft coating, and the distribution density of the contact element. The design guidelines were obtained, and the basic tactile function and the determination of the material of the object were obtained.

项目成果

手作業認識のための接触センサ配置の決定手法

用于确定用于手动识别的接触传感器放置的方法

• 发表时间: 2007
• 作者: 松尾一矢;村上剛司;長谷川勉
• 通讯作者: 長谷川勉

Tactile Measurement of Local Contact Geometry Using Soft Fingertip with Force/Torque Sensor

使用带有力/扭矩传感器的软指尖进行局部接触几何形状的触觉测量

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proceedings of 2006 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
• 作者: 坂井伸朗;澤江義則;村上輝夫;毛利 哲也;DAIGO MISAKI;Kouji Murakami et al.
• 通讯作者: Kouji Murakami et al.