高速多指ハンドを用いた高速ペン回し

概要

ロボットハンドに人間のような器用な把持・操りをさせるためにはリアルタイムでの触覚情報が必須であるが， 現状では，触覚フィードバック制御によるロボットハンド制御の研究例は少ない． 本研究の目的は、0.1秒で関節角度が180度変化する動作が可能な高速多指ロボットハンドに， 1ms以内に重心情報が取得可能な高速触覚センサを装着することにより， 器用な操り動作を高速に実現することである．

また，世の中にあふれている工具・道具等にはペン状物体が多い． そこでペン状物体を器用・高速に扱うタスクの一例としてペン回しを選定し， これをロボットハンドに実行させた．

ペン回しを実現させる際に，はじめに2本指でペン振り動作を実現し， そのペン振り動作に対して触覚センサ情報を基に，ペンから指を離すタイミングを抽出し， ロボットハンドの中指を中心にペンを回す．その後， 触覚センサからペンが中指に接触している位置を計測し，把持タイミングを抽出し， ロボットハンドで把持する．これを繰り返すことでペン回しを実現している．

shutter speed; 20[f/s]

動画

参考文献

1. 並木明夫，石原達也，山川雄司，石川正俊，下条誠： 高速多指ハンドを用いた棒状物体の回転制御， 第13回 ロボティクスシンポジア， (香川，2008.3.17)／講演予稿集，pp.541-546 (2008)
2. 石原達也, 並木明夫, 塩形大輔, 石川正俊, 下条誠：高速多指ハンドによるペン状物体の回転制御, 第7回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (札幌, 2006.12.15)／講演論文集, pp.726-727
3. Tatsuya Ishihara, Akio Namiki, Masatoshi Ishikawa and Makoto Shimojo : Dynamic Pen Spinning Using a High-speed Multifingered Hand with High-speed Tactile Sensor, 2006 IEEE RAS International Conference on Humanoid Robots (Genova, 2006.12.5)/Proceedings, pp.258-263
4. 石原達也, 並木明夫, 石川正俊, 下条誠: 高速触覚システムを用いたペン状物体の高速把持・操り, 日本機械学会ロボティクスメカトロニクス部門講演会2006 (東京, 2006.5.27)／講演論文集, 1A1-B39
5. 石原達也, 並木明夫, 塩形大輔, 石川正俊, 下条誠：高速触覚フィードバックシステムによる動的な ペン回し動作の実現, 第6回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (熊本, 2005.12.17) ／講演論文集, pp.701-702