ヒューマノイドロボットのインパクト動作を用いた実作業

利用人形机器人的冲击运动进行实际工作

• 批准号: 08J06273
• 负责人: 辻田 哲平
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Tohoku 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-08J06273/
• 关键词: ヒューマノイドロボット; インパクト動作; 衝撃力

ロボットが環境に対してアクチュエータの限界を超え,大きな力を発生させるためには,衝撃力を利用することが有効である.本研究では,このようなロボットの全身を運動連鎖させ,蓄積・伝達される運動量を力積として加えることで望みの力を生み出す動作を,インパクト動作と呼び,本動作の最適化を行った,まず,衝撃力の大きさや位置精度を評価可能な実験システムを構築し,等身大のヒューマノイドロボットHRP-2を用いて衝撃力を積極的に発生させる実験を行った.実験により,釘打ちなどの実用的な作業における衝突現象は数十ミリ秒に及ぶことが明らかになった.地上に固定されたマニピュレータや宇宙ロボットの分野で用いられてきた仮想質量による衝突モデリングは,剛体同士の高い周波数領域での衝突を対象としており,上記の実用的な作業における衝撃力の予測には適していない.また,仮想質量は衝突現象を質点で表現するため,衝突中におけるロボットのリンクの挙動を考慮しておらず,ZMP(Zero-Moment Point)の軌跡を予測することが困難である.そこで,本研究では実用的な作業に適したヒューマノイドロボットの衝突モデルを立て,衝撃力とZMPを低い計算コストで予測可能とした.ロボットシミュレータOpenHRP3の結果と比較して,本モデルによる予測は衝撃力の最大値で誤差6%程度,ZMPの誤差は0.03(m)程度の精度となり高い精度を有する.また,計算量はHRP-2のモデルを使用した場合,代表的なFeatherstoneによる0(n)の順動力学計算手法に比較して,サンプリング時間0.1(ms)の場合1/4程度となる.この動力学計算手法を活用し,転倒しない範囲で力を最大限発生させる最適な動作を生成した.

The environment, the environment. This study aims to optimize the whole body motion chain, accumulate and reach motion amount, add force, generate motion, and evaluate the impact force and position accuracy of motion. HRP-2 is used to generate positive impact force. The conflict phenomenon is tens of seconds and tens of seconds. Ground fixed objects are used in the separation of the universe, and collision objects are used in the mass separation of the universe. Rigid bodies are used in the high frequency domain. It is difficult to predict the trajectory of ZMP(Zero-Moment Point) when considering the motion of ZMP(Zero-Moment Point). This study was conducted to determine the impact force and ZMP of the impact force. Compared with the results of OpenHRP3, the maximum error of the predicted impact force is about 6%, the error of ZMP is about 0.03(m), and the accuracy is high. When HRP-2 is used, the calculation quantity represents Featherstone, 0(n), and the calculation method of kinetics is compared. When HRP-2 is used, the calculation time is 0.1(ms), and 1/4 of the calculation time is compared. The dynamics calculation method is applied to generate the maximum force and the optimal motion.

项目成果

Optimization of Impact Motions for Humanoid Robots

人形机器人冲击运动的优化

• 发表时间: 2008
• 作者: 杉田聡;亀井康富;小川佳宏;杉田聡;杉田聡;越後良介;Masafumi Kameya;亀谷将史;亀谷将史;亀谷将史;亀谷将史;Teppei Tsujita;Atsushi Konno
• 通讯作者: Atsushi Konno

Analysis of Nailing Task Motion for a Humanoid Robot

仿人机器人钉钉任务运动分析

• 发表时间: 2008
• 作者: 杉田聡;亀井康富;小川佳宏;杉田聡;杉田聡;越後良介;Masafumi Kameya;亀谷将史;亀谷将史;亀谷将史;亀谷将史;Teppei Tsujita
• 通讯作者: Teppei Tsujita

ヒューマノイドロボットの釘打ち動作の評価

仿人机器人钉钉驱动行为评估

• 发表时间: 2008
• 作者: 杉田聡;亀井康富;小川佳宏;杉田聡;杉田聡;越後良介;Masafumi Kameya;亀谷将史;亀谷将史;亀谷将史;亀谷将史;Teppei Tsujita;Atsushi Konno;Teppei Tsujita;辻田哲平
• 通讯作者: 辻田哲平

Humanoid robot motion generation for nailing task

• DOI: 10.1109/aim.2008.4601802
• 发表时间: 2008-07
• 期刊: 2008 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics
• 作者: T. Tsujita;A. Konno;S. Komizunai;Y. Nomura;T. Owa;T. Myojin;Y. Ayaz;M. Uchiyama