Wet heat flexible object shaping using a robotic hand that can control the emission of heat, water, and air

使用机械手进行湿热柔性物体成型，可以控制热量、水和空气的排放

• 批准号: 21K19790
• 负责人: 渡辺 哲陽
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19790/
• 关键词: ロボットハンド; マニピュレーション; 摩擦制御; 表面水分制御; 表面洗浄; 柔軟物; ウェットヒート

紙に水を振りかけて，紙を柔らかくすることで，不要なしわを減らし折り目をきれいに仕上げるWet Foldingという手法がある．この手法を拡張し，ロボットハンドの指先に熱・水・風を放出できる機構を搭載する．高温水蒸気などの熱・水・風を活用して，しわ取りや折り目をつける等，対象となる柔軟体の特性（硬さ等）を変えながら望みの形状へと柔軟物を整形する，これまでにない新しいロボットによる柔軟物整形マニピュレーション手法の確立に挑み，本年度は，下記の事項を行った．１．単一モータで薄い紙や布地のピックアップならびにしわ伸ばしを行うことができるロボットハンドの改良を行った．紙の保持は出来てもリリースが難しい点が課題となっていたため，この点を解決し，ウェットフォールディング作業を容易にすることができた．２．布服の展開に有効な手法であるピンチ＆スライド展開に着目したロボットハンドを開発した．布を広げる際，重力によって布が下に引っ張られ指の隙間から布が落下してしまうという問題点がピンチ＆スライド展開にはある．そこで１）適切な指の形状と握り方を工夫することで衣服の裾を曲げた状態で挟むことを防止，２）指当て部にベアリングで受動的に回転する突起を取り付け，挟むときとスライド展開するときの衣服裾の細かい凹凸を連続保持，機能を有する指部を開発した．３．流量の制御により，放出と吸引を切り替えるソフトロボットデバイスを開発した．このデバイスをロボットハンドの指先に取り付けることにより接触面の摩擦を変化させることができるとともに，空気放出により濡れた紙などを乾燥させることができるシステムを実現した．

有一种称为湿折的技术，可减少不必要的皱纹，并通过在纸上撒上水以使纸张软化，从而使折痕清洁。该技术通过一种可以释放热，水和风的机构扩展到机器人手的指尖。我们已经面临挑战，即建立一种前所未有的新方法，即使用机器人塑造灵活的物体，该机器人使用热，水和风（例如高温蒸汽）来消除皱纹并产生折磨，将目标柔性对象的特征（硬度等）更改为所需的形状，而今年我们已经携带了以下几点。 1。我们已经改进了机器人手，可以使用单个电动机拾取薄纸，织物和皱纹。尽管可以保存纸，但很难释放，这是一个问题，因此解决了问题，使湿折工作变得更加容易。 2。我们开发了一只机器人手，专注于捏和滑动开发，这是一种部署衣服的有效方法。当散布织物时，由于重力而将织物向下拉，织物通过手指之间的缝隙掉落。因此，1）通过适当的手指形状和握力的独创性，我们防止衣服的下摆在弯曲时被夹紧； 2）被动旋转的突起与手指的肩膀连接到手指的肩膀上，以固定在夹住和滑动时连续保持衣服下摆的良好性不均匀性。 3。我们已经开发了一个软机器人设备，该设备可以通过控制流量来在释放和吸力之间切换。通过将此设备连接到机器人手的指尖，可以更改接触表面的摩擦，并且该系统已意识到可以将空气释放到干燥的湿纸和其他材料中。

项目成果

Flexible and Slim Device Switching Air Blowing and Suction by a Single Airflow Control

• DOI: 10.1109/lra.2023.3254465
• 发表时间: 2023-03
• 期刊: IEEE Robotics and Automation Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Seita Nojiri;Toshihiro Nishimura;K. Tadakuma;Tetsuyou Watanabe

接触サポートのための負圧と正圧を発生可能な吸盤の開発

开发出能够产生负压和正压以进行接触支撑的吸盘

• 发表时间: 2021
• 作者: Norimitsu Sakagami;Mizuki Suka;Yu Kimura;Eito Sato;Takahiro Wada;木原 遼，岡田昌史;野尻 晴太，西村 斉寛，多田隈 建二郎，渡辺 哲陽
• 通讯作者: 野尻 晴太，西村 斉寛，多田隈 建二郎，渡辺 哲陽

摩擦・温度・湿度可変な薄いフレキシブル機構

可改变摩擦力、温度和湿度的薄型柔性机构

• 发表时间: 2021
• 作者: Naoki Ito;Masaru Takeuchi;Katsuhiro Tokutake;Tadayoshi Aoyama;Sota Saeki;Shigeru Kurimoto;Hitoshi Hirata;Yasuhisa Hasegawa;青野浩平，孔徳卿，青柳学;Jianglong Guo;杉本靖博，浪花啓右，中西大輔，大須賀公一;若本稜生，増田容一，郡司芽久，福原洸，多田隈建二郎，石川将人;岡田昌史，于 歌;倉又 菜津子，野尻 晴太，堀内 優輝，西村 斉寛，渡辺 哲陽
• 通讯作者: 倉又 菜津子，野尻 晴太，堀内 優輝，西村 斉寛，渡辺 哲陽

突起の摩擦特性の違いを利用した摩擦可変表面の開発

利用突起摩擦特性的差异开发可变摩擦表面

• 发表时间: 2021
• 作者: 奥村 太一;中西 大輔;浪花 啓右;杉本 靖博;大須賀 公一;野尻 晴太，山口 明彦，鈴木 吉幸，鈴木 陽介，辻 徳生，渡辺 哲陽
• 通讯作者: 野尻 晴太，山口 明彦，鈴木 吉幸，鈴木 陽介，辻 徳生，渡辺 哲陽

Vibration Control for Pivoting by Robot Hand Equipped with CAVS and FingerVision

配备 CAVS 和 FingerVision 的机械手旋转振动控制

• DOI: 10.1109/irc52146.2021.00010
• 发表时间: 2021
• 期刊: 2021 Fifth IEEE International Conference on Robotic Computing (IRC
• 作者: Suzuki, Yoshiyuki;Yamaguchi, Akihiko;Nojiri, Seita;Watanabe, Tetsuyou;Hashimoto, Koichi
• 通讯作者: Hashimoto, Koichi