三軸触覚センサ搭載ヒューマノイドロボットによる環境知覚・行動戦略立案

使用配备三轴触觉传感器的人形机器人进行环境感知和行为策略规划

• 批准号: 08F08062
• 负责人: 大岡 昌博
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08062/
• 关键词: ヒューマノイド; 環境知覚; 行動戦略; 三軸; 触覚センサ; 把握; ハンド; マニピュレーション

本研究では、ヒューマノイドロボットの行動戦略を高度化することを目的としている。三軸触覚センサを指先に搭載されているヒューマノイドのハンド・アームを開発する点が最も重要な特徴であり他の研究では見られない先駆的な点である。本研究でえられた成果を以下に要約する。1)視覚が使えない環境でもヒューマノイドロボットが歩行を可能とするために、手で触った時の反力データから障害物の位置と面方位を探索して歩行行動を決定する接触型のナビゲーションシステムの開発・実証実験を進めた。2)環境情報に基づいて、組み立て行動を誘発するために、光学式3軸触覚センサをヒューマノイドロボットBonten-Maru IIの指に搭載して、構成した実験システムの較正実験も併せ行った。3)ヒューマノイドロボットに詳細な組み立て行動をプログラミングしなくても、三軸触覚情報に基づいて、ペットボトルのキャップを締めることができることを確認した。4)左右の手の間で、情報交換を行わなくても、片方の手が動く情報をもう一方の腕に搭載した触覚センサで感じ取り、触覚情報を通じて情報交換を行わせ、左手でもったものを右手で受け取る実験に成功した。5)触覚センサからの情報に基づいて、左手に持ったペットボトルに右手に持ったキャップをねじ込むといった組み立て作業を完遂できることを確認した。

这项研究旨在改善人形机器人的行为策略。最重要的特征是开发带有三轴触觉传感器的类人动臂，并在其他研究中找不到开拓者。本研究中获得的结果总结了下面。 1）为了使人形机器人即使在没有视觉效果的环境中行走，我们已经进行了一个开发和演示实验的接触式导航系统，该系统在用手接触时从反作用力数据中搜索障碍物的位置和平面方向以确定步行行为。 2）基于环境信息，为了诱导组装行为，将光学三轴触觉传感器安装在人形机器人Bonten-Maru II的手指上，并在构建的实验系统上也进行了校准实验。 3）我们确认，可以根据三轴触觉信息来拧紧塑料瓶的盖，而无需对人形机器人进行详细的组装行为进行编程。 4）在不交换左手和右手之间的信息的情况下，我们能够感知有关一只手安装在另一只手臂上的触觉传感器，通过触觉信息交换信息的信息，并用右手接收左手剩下的东西。 5）根据触觉传感器的信息，可以确认可以完成组装工作，例如将右手固定在左手握住的塑料瓶中。

项目成果

Robotic Tactile Sensation

机器人触觉

• 发表时间: 2009
• 作者: Hanafiah Yussof;Jiro Wada;Masahiro Ohka;Masahiro Ohka
• 通讯作者: Masahiro Ohka

"Optimum Biped Trajectory Planning for Humanoid Robot Navigation in Unseen Environment", In chapter of book "Robot Localization"

“看不见的环境中人形机器人导航的最佳双足轨迹规划”，在“机器人定位”一书中的章节

• 发表时间: 2010
• 作者: H.Yussof;M.Ohka
• 通讯作者: M.Ohka

Tactile sensing-based control algorithm for real-time grasp synthesis in object manipulation tasks of humanoid robot fingers

• DOI: 10.1109/roman.2008.4600695
• 发表时间: 2008-08
• 期刊: RO-MAN 2008 - The 17th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication
• 作者: H. Yussof;M. Ohka;Hirofumi Suzuki;Nobuyuki Morisawa

Shape Exploration Using a Robotic Finger Equipped with an Optical Three-Axis Tactile Sensor

使用配备光学三轴触觉传感器的机器人手指进行形状探索

• 发表时间: 2010
• 作者: S.C.Abdullah;H.B.Yussof;J.Wada;M.Ohka
• 通讯作者: M.Ohka

Trajectory Generation of Robotic Fingers Based on Tri-Axial Tactile Data

基于三轴触觉数据的机器人手指轨迹生成

• 发表时间: 2009
• 作者: Masahiro Ohka;Morisawa Nobuyuki;Hanafiah Yussof
• 通讯作者: Hanafiah Yussof