Meta-understanding of Human Hand Dexterity Through Measuring Human Work and Mechanical Realization of Manipulation Function

通过测量人体工作和机械实现操纵功能对人手灵活性的元理解

• 批准号: 19300068
• 负责人: YOKOKOHJI Yasuyoshi
• 金额: $ 12.06万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19300068/
• 关键词: ロボットハンド; マニピュレーション; スキル; 柔軟物操作; 作業教示; 折り紙

This research aimed at fundamental understanding of human hand dexterity with task-oriented approach and "Origami-folding" was chosen as a target task. By observing and analyzing human work folding a specific origami form "Tadpole", it was found that four fingers each of which has three degrees-of-freedom were enough for folding the "Tadpole". An origami-folding robot was prototyped and the robot could actually fold the "Tadpole" successively.To dexterously manipulate flexible objects whose behavior may fluctuate like origami paper, a novel method to synthesize a desired trajectory and sensory feedback control laws for the robot based on the statistical feature of direct teaching data demonstrated by a human was proposed. Experimental results showed that the success rate and folding quality were improved by the proposed method. Finally, the proposed method was generalized based on the canonical correlation between sensory data and the robot motion data obtained by direct teaching.

本研究以折纸为目标任务，采用任务导向的方法对人手灵巧性进行初步的研究。通过观察和分析人类折叠一个特定的折纸形式“蝌蚪”的工作，发现四个手指，每个手指有三个自由度的折叠“蝌蚪”是足够的。设计了一台折纸机器人样机，该机器人能够连续折叠“蝌蚪”，为了灵巧地操纵折纸等行为波动较大的柔性物体，提出了一种基于人直接示教数据统计特征的机器人期望轨迹和感觉反馈控制律综合方法.实验结果表明，该方法提高了折叠成功率和折叠质量。最后，基于传感器数据与机器人直接示教获得的运动数据之间的典型相关性，对所提出的方法进行了推广。

项目成果

人間の直接教示動作の統計的性質に基づいた折り紙ロボットの目標軌道とセンサフィードバック動作生成法

基于人体直接示教运动统计特性的折纸机器人目标轨迹与传感器反馈运动生成方法

• 发表时间: 2008
• 作者: 田中健太;横小路泰義
• 通讯作者: 横小路泰義

Origami Folding by a Robotic Hand

机械手折纸

• 发表时间: 2007
• 作者: Kenta Tanaka;Yusuke Kamotani;Yasuyoshi Yokokohji
• 通讯作者: Yasuyoshi Yokokohji

人間の直接教示動作に基づいた折り紙ロボットの動作生成法

基于人类直接示教动作的折纸机器人动作生成方法

• 发表时间: 2007
• 作者: 田中健太;横小路泰義
• 通讯作者: 横小路泰義

人間の直接教示動作の統計的性質に基づいた折り紙ロボットの目標軌道生成とセンサーフィードバック動作生成法

基于人体直接示教运动统计特性的折纸机器人目标轨迹生成及传感器反馈运动生成方法

• 发表时间: 2007
• 作者: 田中健太;横小路泰義
• 通讯作者: 横小路泰義

人間の直接教示動作の正準相関に基づく折り紙ロボットの動作生成法

基于人体直接示教动作典型相关性的折纸机器人动作生成方法

• 发表时间: 2008
• 作者: 木原康之;横小路泰義
• 通讯作者: 横小路泰義