ロボットのための触覚デバイスの開発とその応用に関する研究

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触覚はロボットが物体の把持や人間とのインタラクションを行う際、必要不可欠な感覚のひとつである。物体の局所的な形状は本質的に3箇所からの力学的情報によって計測できる。本研究では3つの圧力センサからなる簡易な触覚センサを開発し、産業用ロボットやヒューマノイドロボットを用いて物体表面に対する垂線方向への制御、表面形状の検知、物体の角の検出、物体のエッジの検出などといった物体形状検知や追従制御などの研究を行っている。今年度は特にヒューマノイドロボットに関して複数の研究に取り組んだ。本研究では開発したセンサをロボットの脚部に開発センサを導入し、ヒューマノイドロボットのバランス制御、床検知機構などの実現を目指した。まず、提案センサによってヒューマノイドロボットのバランス制御が可能であることを確認するため、脚部センサによる床の傾斜の検知、2本脚、及び、1本足でのバランス制御実験を行った。また、床面の状況が未知な状況での歩行実験や様々な方向から人間からの外乱を受けた時のバランス制御実験などを行った。本手法を用いると、床面からの力情報だけを用いて、ZMPの計算を行うことなく、バランス制御を行うことが可能であることが確認された。なお、システムは制御機構が組み込まれ、ロボット単体で自律したシステムとして開発されている。なお、これら一連の研究によって、今年度はBest paper award in the area of intelligent system at 2nd IEEE International Conference on Human System Interaction(HSI-2009)を受賞した。また、IEEE 2009 International Student Experimental Hands-on Project Competition via Internet on Intelligent Mechatronics and Automation(HCIMA-2009)にて、においてFinalistに撰出された。