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高度熟練技術の抽出・保存・認識・再現を目的とした腱駆動ロボットハンドの研究

以提取、保存、识别和复制高技能为目的的腱驱动机器人手研究

基本信息

批准号：
12J07163
负责人：
野崎貴裕
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2014-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は人間の技術を抽出・保存・認識・再現することで人間と同様に器用で汎用性のあるロボットを実現することである。腱駆動ロボットハンドにバイラテラル制御を実装することで、遠隔操作時の情報から人間の技能・器用さを解明する。本年度においては以下の研究成果を得た。1. 多自由度システムにおける制御系非干渉化のため、モード空間外乱観測器を用いた慣性行列の対角化手法を提案した。本手法により位置制御系と力制御系との干渉を抑圧し、高精度なバイラテラル制御を実現することができる。本手法はモデル化誤差が大きい場合において高い非干渉化性能を発揮することを、安定性解析、性能解析および多自由度システムを用いた比較実験により確認した。2. 触覚情報を用いた人間手指動作の認識手法を提案した。本手法では、まずバイラテラル制御を実装した5自由度マスタ・スレーブロボットハンドにより触覚情報を抽出し8種類の要素動作に分類する。次に、これら分類された動作情報を参照ベクトルとして、認識対象となる操作者の動作の認識を行う。人間は同一動作においても速度にぶれが生じることから、動的計画法による時間軸補正を施し、認識率向上を図った。本手法の有用性は被験者の協力のもと、実験により確認した。3. スケーリングを伴うバイラテラル制御を用いた動作構築手法を提案した。従来の動作再現手法の欠点は制御剛性が常に一定であることであり、これが再現時の物体位置変動に対する不適応性をまねいていた。本手法は、抽出した触覚情報から時々刻々と変化する人間の機械インピーダンスを導出し、これを基に人間動作を再構築する手法である。インピーダンス導出にあたっては動的計画法および最小二乗法を用いた。腫瘍摘出操作を模擬した実験を実施し提案手法の有用性を確認した。従来手法では把持の失敗や過剰な力が見受けられたのに対し、提案手法では腫瘍位置の変動に適応し腫瘍摘出に成功した。

The purpose of this study is to extract and save the knowledge of human technology and to rediscover the use of the same machine in human technology. The tendon is used to ensure that the equipment is installed, and that the human skills device is used to explain the equipment at different operating times. The following research results have been awarded this year. 1. The multi-degree-of-freedom system makes a proposal for the non-interference system and the external space disturbance tester to use the cornification technique of the vehicle line and line. In this method, the position control system, the force system, the control system, the precision control system and the precision control system are used. This technique is used to improve the performance, stability analysis, performance analysis, multi-degree of freedom, multi-degree-of-freedom, multi-degree of freedom, multi-degree-of-freedom, multi-degree-of-freedom, multi-degree of freedom, multi-degree-of-freedom, multi-degree of freedom, multi-degree-of-freedom, multi-degree two。 In case of emotional contact, you should use human finger movement and recognition techniques to propose a proposal. In this method, the device is used to control the operation of the equipment with 5 degrees of freedom. in this way, the action of the elements in the category of 8 is extracted and classified. The action information of the second class and the second class is classified according to the action information of the operator. In the same action, the speed and speed of the same action, the planning method of the motion, the time of the movement, and the speed of the movement. The usefulness of this technique has been confirmed by the cooperation and cooperation of the parties. 3. Let's talk about how to make a proposal with your partner. In the past few years, there is a lack of tactics in the action. You must change the position of the object and change the position of the object in order to change the position of the object. In this way, when you touch the situation, you will immediately change the human machine, machine, machine and machine. In this paper, we use the least square method to find out the drawing method of the training program. To extract the operation, to apply the proposal method, to confirm the usefulness of the proposal. In order to control the failure of the system, the ability to control the failure, the location of the proposal, and the success of the election.