センサ フュージョン
研究目的
人間の脳は, 従来から開発されてきたコンピュータとは異なり高い順応性を持つ. これは, 脳が神経系からなる閉じた系ではなく, 非常に多くの感覚器で外界からの情報を得て, 多数の運動制御機能を用いて外界に働きかけるという開放系であり, 外界との情報のやりとりを通じて適応能力や学習能力を高めていくことができるためである. このような感覚からの情報の流れは一つではなく, 層状構造をもつ多数の神経細胞により相互に情報をやりとりしながら並列に処理される. 結果として, 調和のとれた柔軟性・信頼性の高い認識・行動機能を実現することができる.
本研究では, 脳がもつこのような感覚と運動の統合機能に注目して, 実環境に対する柔軟な認識・行動の実現が可能な工学的な脳型処理システムを構築する. 特に, 人間の運動機能の中でも重要な役割を果たす「手」に注目して, 人間や従来ロボットの性能をはるかに超える超高速・高機能ロボットハンドシステムを構築する. 最終的に, ロボットの物理的な動作限界を極める超高速マニピュレーションを実現することを目標とする.
応用分野
FA・製造ラインの高速化・高精度化, ロボットの高速視覚制御 (高速位置決め, 無停止視覚制御，衝突回避), 柔軟対象物 (布や紐等) の制御, 自動車運転補助, 車車間・路車間制御, 群走行制御, 飛行体 (飛行機・ヘリコプター) の視覚制御・無人計画飛行, 空撮情報取得, ダイナミックな視覚制御によるビンピッキング, 低精度領域でのペグインホールの高速化と知能化, MEMSの視覚制御, 人間機械協調, 人間動作支援, ヒューマンロボットインターフェース, VR, AR, 医療ロボット, エンターテイメント等.
研究成果
Dynamic Compensation (動的補償)
- 動的補償ロボットによる動的塗布の応用 (2020-)
- 金環日食の過程を模倣したペグ・アンド・ホールアライメント (2020-)
- 動的補償に基づく全自動ビーズアート組立て (2021-)
- 高速ビジュアルフィードバックを用いた高速３次元位置補償システムの開発 (2021-)
- 両腕同期運動を利用した力覚提示による人間機械協調 (2020-)
- 視覚・触覚に基づく感覚提示による人間機械協調 (2019-)
- 動的補償に基づく人間機械協調：マイクロからマクロまで (2017-)
- 動的補償ロボットによる高精度ピックアンドプレース (2017-)
- アクティブアシスタントロボット - 新しい高速ビジョンに基づく人間協調 (2017-)
- 新しいビジョンチップを利用した動的補償ロボットシステム (2017-)
- 産業用ロボットを変革するDynamic Compensation(動的補償)（2015-）
- 動的補償に基づく全自動ペグ・アンド・ホールアライメント (2015-)
- 動的補償に基づく全自動化高速高精度軌道トラッキング (2015-)
- 動的補償に基づく高速、高精度ピッキング作業 （2014-）
- ビジュアルコンプライアンスを用いた高速ペグ·アンド·ホールアラインメント(2012-)
高速二足走行
じゃんけんロボット
野球ロボット
- 指上での転がりを利用した高速ハンドアームによる投球方向制御 （2016-）
- 野球ロボット：投げる、見る、打つ、走る、捕る （2015-）
- 高速ビジュアルフィードバックを用いた軽量ボールキャッチング （2015-）
- ロボットハンドアームを用いた変化球のための回転操り動作分析 （2014-）
- 「ロボットが投げたボールをロボットが打つ」システムの開発 （2009-）
- 高速打撃動作におけるボール制御 （2005-）
ロボットシステム
- 小型・低摩擦アクチュエータMagLinkageを備えた多指ハンドシステム（2019-）
- DOC Handによるリング・シャフト部品の高速組立（2019-）
- 微細部品の組み立て実現を目指した高速高精度ロボットハンドの開発 （2016-）
- 軽量高速多指ハンドシステム （2002-）
- 高速マニピュレーションシステム （2000-）
- 列並列ビジョン （CPV） による高速ターゲットトラッキングシステム （2000-）
高速多指ハンド応用
- ロボットハンドによる加振を用いたアクティブセンシング（2019-）
- 高速多指ハンドと高速ビジョンを用いたルービックキューブの操作（2017-）
- 高速ビジュアルフィードバックを用いた高速ロボットハンドによるねじ回し操作（2016-）
- 高速多指ハンドとビジョンシステムを用いたカードシューティング （2014-）
- ロボットハンドを用いた糸・ロータ系の回転操作（2013-）
- 高速多指ハンドを用いたケーブル・コネクタの配線操作（2012-）
- 高速多指ハンドによるカードの変形を利用した操り（2012-）
- 高速多指ハンドを用いたピザ回し動作（2011-）
- 高速運動中の微小物体把持 （2009-）
- 高速多指ハンドを用いたダイナミックリグラスピング （2005-）
- 高速多指ハンドを用いた動的保持動作 （2004-）
柔軟体マニピュレーション
- 吊り下げられた面状柔軟物体に対する展開および整列動作の連続操作 （2021-）
- 高速ビジュアルフィードバックを用いたキャスティングマニピュレーション （2017-）
- 高速ビジョンを用いた形状取得によるフレキシブルアーム操作 （2017-）
- ロボットアームによるムチの音速マニピュレーション （2016-）
- 高速モーションによるロボットの紐通し （2014-）
- 高速アームを用いた新体操リボンの動的操り（2013-）
- 2台の高速多指ハンドとスライダを用いた布の動的な折りたたみ操作 （2010-）
- 高速アームを用いた動的な線状柔軟物体の操り （2009-）
- スキル統合に基づく結び目の生成 （2008-）
- 高速多指ハンドを用いた柔軟紐の片手結び （2006-）
弾塑性変形制御
- 磁石歯車グリッパ”Magripper”による高速グラスピング (2019-)
- 磁石歯車を用いた直動機構''Magslider''による高速衝撃吸収制御 (2019-)
- 多関節マニピュレータの弾塑性変形制御 （2016-）
- 塑性変形モデルを用いたロボットアームのインピーダンス制御設計 （2015-）
- Maxwellモデルに基づく反発防止特性を備えたビジュアルショックアブソーバ （2015-）
人間機械協調
- 2D/3D視線制御に基づく肢体不自由者向けの生活支援ロボットの実現 （2023-）
- 人間ロボット協調と高速ロボットマニピュレーションによる面状柔軟物体の整列操作 （2018-）
- ダイナミック人間ロボット協調システム （2018-）
- 高速ロボットハンドを用いた人間との多自由度協調作業 （2017-）
- 人間の手先位置の高速高精度制御に向けた動作支援システム （2016-）
- 人間のマイクロ操作のためのロボットシステム （2015-）
- 高速ビジョンとロボットハンドを用いた人間協調システム （2015-）
- 高速ビジョンと高速多指ロボットハンドを用いたテレマニピュレーションシステム （2015-）
高速視触覚・近接覚ハンド
- ワンボード・USB給電タイプの高速・高精度近接覚センサ （2020-）
- Super tactile-based active touchによる薄板部品の高速・低反力戦略（2019-）
- 高速視覚・近接覚センサを用いたマシュマロの非変形キャッチ （2018-）
- 高速・高精度近接覚センサを用いた紙風船キャッチ （2018-）
- 高速多指ハンドを用いた高速ペン回し （2005-）
自動車・交通・UAV
- ステレオビジョンを用いた高精度車間距離計測（2021-）
- 高速ビジョンシステムを用いた無人航空機ヘの荷物受け渡しシステムの開発（2019-）
- 移動ロボットのための高速障害物トラッキング（2018-）
- 下向き高速ビジョンによる自車両位置推定（2017-）
- 高速ビジョンを用いた信号機検出（2016-）
ダイナミックセンサネットワーク
- 高速視触覚センサネットワークシステムの開発（2016-）
- ネットワーク型高速ビジョンによるオクルージョンを考慮したターゲットトラッキング（2014-）
- ネットワーク型高速ビジョンシステムのフレーム同期（2014-）
- 高速ビジョンのためのネットワーク構築（2013-）
- 環境設置型高速ビジョンによる高速移動体の障害物回避（2013-）
JST-ACCEL 「高速画像処理を用いた知能システムの応用展開」シンポジウムが開催されました．
詳しいレポートは、こちら． 研究者のインタビューをまとめたものは、こちら．
