Acquition of Perception Action Control Systems on Environment-Adaptive Mobile Manipulation Robot with Multi-body Transformer Mechanism

多体变形机构环境自适应移动操纵机器人感知动作控制系统的获取

基本信息

批准号：
20H00226
负责人：
稲葉雅幸
金额：
$ 28.87万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，交付申請書に示した研究計画調書での各研究項目の中の以下の項目のそれぞれを行った．(A) 多態推進操作機構と全身の機構配置表現の構築: 人型と四輪形態とを変身可能な形態での車輪配置と行動比較を行う．移動時に物体操作を可能とする車輪配置構成を比較実装した．信号と電力も脱着して吸着力をもつ小型磁石分散配置脱着機構を試作し，脱着交換機能によって身体構成をロボット操作によって可能なシステムの構成法を確認することが可能となった．(C) 作業時の揺動推定と体勢維持制御: 加速度・角速度・力センサをもつモジュールを身体要素の接合部に配置し，視覚認識情報と関節トルク情報と合わせて各種推定処理と行動計画制御を行うシステムを実現した．(D) 道具利用環境操作作業の認識行動操縦制御: １自由度把持グリッパにより操作できる，ピンセット型道具セットを構成し，各多態推進変形ロボットを作業側だけでなく，操縦側デバイスとして利用し，道具操作方法を動作計画プログラム，人の操縦データ教示利用，模倣学習行動などの方法により進めるための環境を構築した．(E) 環境適合の移動形態と作業形態との形態変換と全身の分解組立手順生成: 防水用全身被覆法として溶融ワックスの積層法を考え，被覆厚調整と関節固化防止法を実験を通して獲得するシステムを実現し，水中環境での行動評価を行った．磁力脱着機構・ワックス被膜の脱着機構を備えたことで，身体の形態変換の多様性は各段に上ることとなり，身体要素が変化するロボットの形態変換は，行動の手順生成だけでなく，身体要素の脱着可能性に基づく分解組立手順生成法を必要とすることとなり，実ロボットによる動作手順の生成，組立対象の配置，部品組み付け，手順生成，組み付け動作制御の基盤システムの基礎を構築してきている．

今年，我们在资助申请中显示的研究计划文件中开展了以下每项研究项目。（A）多态推进操作机构的构建和全身机构布局表示：轮子布局和可在人形和四轮形状之间转换的形式的行为比较。我们比较并实现了轮子布置配置，可以在移动时实现对象操作。我们原型制作了一种小型磁铁分布式附着/分离机构，该机构还可以附着/分离信号和电源，并具有吸引力，并且可以确认一种系统配置方法，该方法允许使用可分离/分离的机器人控制身体配置。可拆卸功能。 (C) 工作时的摆动估计和姿势维持控制：在身体元件的关节处放置带有加速度、角速度和力传感器的模块，结合视觉识别信息和关节扭矩信息，进行各种估计过程和动作计划控制我们已经实现了一个可以做到这一点的系统。 (D)工具使用环境操纵工作的识别行为转向控制：配置可通过一自由度夹具操作的镊子式工具组，并且每个多态推进变形机器人不仅用作作为工作端设备，同时也是控制端设备，我们通过运动规划程序、使用人体操作数据教学和模仿学习行为等方法构建了一个推进工具操作方法的环境。 (E) 与环境相适应的移动和工作形式之间的转换，并生成全身拆装程序：考虑采用熔蜡层压方法作为覆盖全身防水的方法，并获得调整方法我们通过实验实现了该系统并评估了其在水下环境中的行为。配备磁力脱离机构和蜡涂层脱离机构，体形变换的多样性提高到了一个新的水平，身体元素变化的机器人的形状变换不仅限于动作程序的生成，还包括身体的变形。由于需要基于可连接和拆卸元件的拆卸和组装程序生成方法，因此我们构建了使用实际机器人生成操作程序、布置组装对象、组装零件、生成程序的基本系统的基础。，并控制装配操作。

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Development of Amphibious Humanoid for Behavior Acquisition on Land and Underwater

用于陆地和水下行为采集的两栖类人机器人的开发

DOI：
10.1109/humanoids47582.2021.9555671
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tasuku Makabe; Tomoki Anzai; Yohei Kakiuchi; Kei Okada; Masayuki Inaba
通讯作者：
Masayuki Inaba

腰部軸を備えた用途適応三輪車型パーソナルモビリティロボットの開発

开发具有腰轴的应用自适应三轮式个人移动机器人

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
真壁佑;永松裕弥;木村航平;菅井文仁;岡田慧;稲葉雅幸
通讯作者：
稲葉雅幸

マルチリンク型飛行ロボットによる屋外環境における自律ブロック運搬設置動作の実現

利用多连杆飞行机器人实现室外环境下的自主块运输和安装作业

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
安齋智紀; 趙漠居; 菅家颯太; 石凡; 西尾卓純; 岡田慧; 稲葉雅幸
通讯作者：
稲葉雅幸

Dynamic Fall Recovery Motion Generation on Biped Robot With Shell Protector

带外壳保护器的双足机器人的动态跌倒恢复运动生成

DOI：
10.1109/lra.2021.3094234
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
5.2
作者：
Nguyen Kim;Kojio Yuta;Noda Shintaro;Sugai Fumihito;Kojima Kunio;Kakiuchi Yohei;Okada Kei;Inaba Masayuki
通讯作者：
Inaba Masayuki

飛行ユニットを備えたヒューマノイドにおける推力偏向制御に基づく転倒回避に関する研究

基于推力偏转控制的飞行装置类人防坠落研究