高速応答な近接・滑り覚センサを用いて自律的把持を実現する知的ロボットハンドの研究

利用快速响应接近和滑动传感器实现自主抓取的智能机器人手的研究

• 批准号: 09J08693
• 负责人: 勅使河原 誠一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J08693/
• 关键词: すべり覚; 触覚センサ; 感圧導電性ゴム

すべり覚センサは,ロボットが物体を器用に,かつ壊さず扱うためには必要不可欠なセンサであり,ロボティクス・メカトロニクス分野の発展のためには重要な研究開発である.本すべり覚センサは感圧導電性ゴムの抵抗値変化特性を利用している.感圧導電性ゴムはシリコンゴム内に炭素粒子を均一に分布させた構造をしており,法線方向力の他に,接線方向力が作用した場合においても,抵抗値変化を生じる.この接線方向力による抵抗値変化を利用し,物体のすべりを検出するセンサの開発を行っている.本センサは電極と感圧導電性ゴムというシンプルな構造となっており,柔軟,薄型,軽量という特徴を有する.感圧導電性ゴム表面において物体が滑ろうとすると,感圧導電性ゴム表面に接線方向力が作用するため,ゴム内部粒子の分布状態が変化し,電極間電圧Vpにおいて,直流成分の中に高周波な成分が含まれる.この高周波な成分は接線力が作用した場合においてのみ生じるため,この信号成分を離散ウェーブレット変換によって抽出し,滑り出力として利用している.しかし,この高周波な信号成分が発生するメカニズムについては不明確であった.そこで,物体が滑り出す際に生じるゴム表面の固着とはがれによる振動から高周波成分発生が発生する,という仮説を立てた.これを検証するため,高速カメラによる観察実験を行った.その結果,固着とはがれの挙動と高周波成分発生の関連は薄い,という結論を得た.一方で,感圧導電性ゴムと電極間の相対変位と高周波成分発生との関係性を示す結果を得た.また,すべり覚センサの応用範囲を広げるため,荷重分布中心位置検出触覚センサと,本すべり覚センサを融合させ,配線数4本で荷重変化,滑り,およびその方向を検出可能なセンサシステムを構成した.本センサは非常に小型軽量であり,高速応答(1ms)なため,携帯電話やゲーム機などに使用する入力インターフェースやロボットハンドへの応用が期待されている.

For example, if you want to use a computer, you can use it to create a computer. The present invention is intended to utilize the characteristics of resistance and electrical conductivity. The sensitivity and conductivity of carbon particles are uniformly distributed in the structure, and the normal direction force and the other direction force of the connection line are applied in the case of resistance to change. The resistance value of the force in the direction of the connection is changed, and the development of the object is carried out. The present invention has electrode, voltage and conductivity characteristics such as structure, softness, thinness and weight. The voltage between electrodes Vp is medium, and the DC component is medium and high frequency. The high frequency component is applied to the contact force, and the signal component is dispersed. This high frequency signal component is not clear. When the object slides out, the surface of the object is fixed. When the vibration occurs, the high frequency component occurs. This is the first time I've ever seen a car. The results show that the relationship between the high frequency component and the fixed frequency component can be obtained. On the one hand, the sensitivity and conductivity of the electrode phase change, high frequency component generation and the relationship between the results are obtained. The load distribution center is located at the center of the load distribution center. The load distribution center is located at the center of the load distribution center. The load distribution center is located at the center of the load distribution center. This service is very compact, high-speed (1ms), mobile phones, mobile phones and mobile phones.

项目成果

高速高感度型すべり覚センサの研究開発-荷重分布中心位置を用いたすべり方向の検出-

高速、高灵敏度型滑动传感器的研究开发 - 利用载荷分布中心位置检测滑动方向 -

• 发表时间: 2012
• 作者: 勅使河原誠一;鈴木陽介;明愛国;石川正俊;下条誠
• 通讯作者: 下条誠

高速すべり覚情報処理システムの開発信号処理手法の検討

高速滑动感觉信息处理系统的开发信号处理方法的研究

• 发表时间: 2011
• 作者: 勅使河原誠一;秋本直哉;清水智;鈴木陽介;明愛国;石川正俊;下条誠
• 通讯作者: 下条誠

DWTを用いた高速すべり覚情報処理システムの開発

利用DWT开发高速滑感信息处理系统

• 发表时间: 2010
• 作者: 勅使河原誠一;清水智;鈴木陽介;明愛国;石川正俊;下条誠
• 通讯作者: 下条誠

高速・高感度型すべり覚センサの研究開発-多指ロボットハンドへの応用-

高速、高灵敏度型滑动传感器的研发 -应用于多指机器人手-

• 发表时间: 2010
• 作者: 勅使河原誠一;堤隆弘;清水智;鈴木陽介;明愛国;石川正俊;下条誠
• 通讯作者: 下条誠

High sensitivity slip sensor using pressure conductive rubber for dexterous grasp and manipulation

• DOI: 10.1109/icsens.2010.5690469
• 发表时间: 2010-11
• 期刊: 2010 IEEE Sensors
• 作者: S. Teshigawara;Satoru Shimizu;T. Tsutsumi;Yosuke Suzuki;A. Ming;M. Shimojo;M. Ishikawa