人の手腕が有する運動知能の獲得とロボティクスによる実現

获得人类双手所拥有的运动智能并通过机器人实现

• 批准号: 10J02171
• 负责人: 河村 晃宏
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J02171/
• 关键词: 多指ハンドアームシステム; 物体把持; 位置・姿勢制御; 視覚サーボ系; マニピュレーション; 安定解析; 姿勢制御

本研究は,多指ハンドアームシステムを用いた動的物体把持・操作手法の開発を目的としており,半球形状指先と物体表面間の転がり動作を考慮した,任意多面体の安定把持・操作手法を提案している.この転がり動作を考慮することで,把持対象物形状などの幾何情報が得られない場合においても,物体の安定把持・操作が可能となる.本年度は,昨年度までの提案手法の改良を行い,カメラなどの視覚センサを用いたシステムの時間遅れに対して頑健な,把持物体の位置・姿勢制御手法を開発した.視覚センサを用いたシステムでは,視覚センサから得られる把持物体の位置・姿勢情報を,制御系のフィードバックループに組み込むことで,高精度な物体の位置・姿勢制御が期待できる.しかし一方で,視覚情報欠損や,低サンプリングレート,得られた画像の演算処理,データ転送に起因する時間遅れなどの問題がある.本年度は,低サンプリングレートのカメラを使用する場合や,大きな時間遅れが発生した場合においても,把持物体の位置・姿勢を頑健に制御する手法を提案した.本手法では,ロボットの指先位置・姿勢によって定義される仮想的な物体の位置・姿勢(仮想フレーム)を,把持物体の実際の位置・姿勢(実フレーム)の代わりとして制御する.その際,実フレームと,その目標値との誤差が減少するよう,仮想フレームの目標値を設定し,視覚センサによって新たな情報が獲得されたタイミングに応じて,仮想フレームの目標値を適宜更新することで,間接的に,実際の位置・姿勢を目標値へ収束させる.仮想フレームの目標値の更新時に,時間遅れを考慮し,実フレームと仮想フレームの同期をとることで,時間遅れに頑健な把持物体の位置・姿勢制御を実現した.また,数値シミュレーションおよび,3本指ロボットハンドの実機を用いた実験によって,本手法の有効性を確認した.

In this study, we propose a stable control and operation method for an arbitrary polyhedron by considering the development of multi-finger control and operation methods for moving objects, hemispherical shape control and operation methods for moving objects. This allows for the control of object shapes and geometric information, and for stable control and manipulation of objects. This year, in contrast to the previous year, the improvement of the proposed method was carried out, and the control method of the position and posture of the control object was developed. The position and posture information of the control system is obtained from the control system, and the position and posture control of the object are expected with high precision. For one thing, the visual information is not enough, and the image processing is low, and the time of transmission is low. This year, we have proposed a method for controlling the position and posture of an object when it is used, when it occurs, and when it occurs. This method is used to control the actual position and posture of an object by defining the position and posture of the desired object. The error of the target value is reduced, the target value of the target value is set, and the new information is obtained according to the target value of the target value. When updating the target value of the control object, the time frame is considered, and the control object position and posture are controlled firmly. The number of cases is not enough, and the effectiveness of this method is confirmed.

项目成果

Dynamic grasping of an arbitrary polyhedral object

任意多面体物体的动态抓取

• DOI: 10.1017/s0263574712000525
• 发表时间: 2012
• 期刊: Robotica
• 影响因子: 2.7
• 作者: Akihiro Kawaraura;Kenji Tahara;Ryo Kurazune and Tsutomu Hasegawa
• 通讯作者: Ryo Kurazune and Tsutomu Hasegawa

Dynamic Object Manipulation using a Multi-Fingered Hand-Arm System : Enhancement of a Grasping Capability using Relative Attitude Constraints of Fingers

使用多指手臂系统进行动态物体操纵：使用手指相对姿态约束增强抓取能力

• 发表时间: 2011
• 作者: 大塩裕哉;上野一磨;船木一幸;河村晃宏;山名俊介;Akihiro Kawamura
• 通讯作者: Akihiro Kawamura

雑音推定型パーティクルフィルタによるレーダ目標追尾

使用噪声估计型粒子滤波器的雷达目标跟踪

• 发表时间: 2012
• 作者: 大塩裕哉,上野一磨,天寸草,船木一幸.堀浬秀之;山川宏;大塩裕哉,上野一磨,船木一幸;河村 晃宏
• 通讯作者: 河村 晃宏

多指ハンドアームシステムによる把持物体のオンライン情報を基にした姿勢操作手法

多指手臂系统基于抓取物体在线信息的姿态操纵方法

• 发表时间: 2010
• 作者: 大塩裕哉;上野一磨;船木一幸;河村晃宏;山名俊介;Akihiro Kawamura;河村晃宏;山名俊介;山名俊介;河村晃宏;山名俊介;山名俊介;山名俊介;河村晃宏;山名俊介;山名俊介;Akihiro Kawamura;山名俊介;Akihiro Kawamura;山名俊介;山名俊介;Akihiro Kawamura;山名俊介;山名俊介;山名俊介;河村晃宏
• 通讯作者: 河村晃宏

把持物体の位置・姿勢情報欠損にロバストな視覚サーボによる物体把持・操作手法の実験的検証

使用视觉伺服对物体抓取/操纵方法进行实验验证，该方法对于抓取物体的位置/方向信息丢失具有鲁棒性

• 发表时间: 2012
• 作者: 大塩裕哉;上野一磨;矢守章;船木一幸;堀澤秀之;山川宏;河村 晃宏
• 通讯作者: 河村 晃宏