Research on Task-Oriented Control for Autonomous Micro Object Handling System

自主微型物体处理系统面向任务的控制研究

基本信息

  • 批准号:
    04452154
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.35万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1992
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1992 至 1993
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The purpose of the research lies in the realization of the task-oriented control which ensures reliable autonomous task execution without breaking very small object such as micromachine under high resolutional optical microscope. The results can be summarized as follows :1. Realization of concentrated motion manipulator : taking account of micro object handling tasks, we make clear the necessary functions of a manipulation system to execute micro object handling. A new design concept of "concentrated motion manipulator" suitable for small object handling is proposed and a new manipulation system based on the concept is designed and realized. The manipulator has 7 D.O.F.'s with mano-meter order positional accuracy. The main feature of the manipulation system is that motion of the manipulator is concentrated to the center of the field of view of a microscope to ensure task execution with visual monitoring.2. Realization of task-oriented control : In micro task execution, a robot frequently breaks the object, because the object is much weaker than the object in our macro world. To cope with this problem, we realized the task-oriented control. The control method is the repetition of the following two steps : a)the robot predicts very near future task situation by utilizing geometric model of the working environment and the robot plans its sensor usage to ensure reliable recognition of task status, b)the robot plans a behavior to recover from error status to normal status utilizing the same prediction procedures of a)and execute the planned behavior. By repeating the stated procedures rapidly, the robot reliably pursuit the task.3. Assembly experiment of micromachine : By integrating the hardware and software stated above, Such micro task execution of assembly of micro machines as well as the repair of micro patterns are successfully performed to prove the effectiveness of the task-oriented control method.
研究的目的在于实现面向任务的控制,确保可靠的自主任务执行,而不破坏高分辨率光学显微镜下的微机械等非常小的物体。研究结果可概括如下: 1.集中运动机械臂的实现:考虑到微观物体搬运任务,我们明确了执行微观物体搬运的操纵系统所必需的功能。提出了一种适用于小型物体搬运的“集中运动机械臂”的新设计理念,并基于该理念设计并实现了一种新型操纵系统。该机械手有 7 个自由度,具有压力计级的位置精度。该操纵系统的主要特点是机械手的运动集中在显微镜视场的中心,以保证视觉监控任务的执行。 2.面向任务控制的实现:在微任务执行中,机器人经常破坏物体,因为物体比我们宏观世界中的物体弱得多。为了解决这个问题,我们实现了面向任务的控制。控制方法是重复以下两个步骤:a)机器人利用工作环境的几何模型预测近期的任务情况,并规划其传感器的使用以确保任务状态的可靠识别,b)机器人计划利用与a)相同的预测过程从错误状态恢复到正常状态的行为并执行计划的行为。通过快速重复规定的程序,机器人可靠地完成任务。3.微机械组装实验:通过集成上述硬件和软件,成功地进行了微机械组装的微任务执行以及微图案的修复,证明了面向任务的控制方法的有效性。

项目成果

期刊论文数量(52)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
畑村 洋太郎: "マイクロマニピュレーションと現実感" 日本機械学会誌. 95-883. 493-497 (1992)
Yotaro Hatamura:“微操作与现实”日本机械工程师学会杂志 95-883(1992)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.SATO: "Micro Handling Robot for Micro Machine Assembly--A Vision/Operation/Motion Cofocused Manipulation System" Proc.of 1st IARP Workshop on Micro Robotics and Systems. Vol.1. 138-148 (1993)
T.SATO:“用于微型机器装配的微型搬运机器人——视觉/操作/运动共聚焦操纵系统”第一届 IARP 微型机器人与系统研讨会论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.SATO: "Novel Manipulator for Micro Object Handling as Interface between Micro and Human World" Proc.of IEEE Int.Conf.on Intelligent Robots and Systems. Vol.3. 1674-1684 (1993)
T.SATO:“作为微观世界与人类世界之间接口的微型对象处理的新型操纵器”Proc.of IEEE Int.Conf.on 智能机器人和系统。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
N.P.スー著 畑村 洋太郎監訳: "朝倉書店" 設計の原理, 374 (1992)
由 N.P. Sue 撰写,羽村阳太郎 (Yotaro Hatamura) 翻译和监督:《Asakura Shoten》Principles of Design, 374 (1992)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Sato: "Micro Teleoperation Consentrating Visual and Force Information at Operator's Hand" Proc.of 3rd Int.Symp.on Experimental Robotics(ISER). Vol.3. 118-124 (1993)
T.Sato:“微远程操作在操作员手中集中视觉和力信息”Proc.of 3rd Int.Symp.on Experimental Robotics (ISER)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

HATAMURA Yotaro其他文献

HATAMURA Yotaro的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('HATAMURA Yotaro', 18)}}的其他基金

Desktop Manufacturing System for Micromachines using Concentrated Miniature Machine Tools
使用集中微型机床的微型机械桌面制造系统
  • 批准号:
    09450056
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 4.35万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
外科医の意志通りに動くマイクロサージェリーハンドの開発
开发出可根据外科医生意愿移动的显微外科手术手
  • 批准号:
    07555400
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 4.35万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Construction of nano manufacturing world
构建纳米制造世界
  • 批准号:
    05402036
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 4.35万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
Research on Nano-meter order Assembly System
纳米级组装系统研究
  • 批准号:
    04555054
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 4.35万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
Measurement of the Contacting Stress in Hot Extrusion using Optical Fibers
使用光纤测量热挤压中的接触应力
  • 批准号:
    02452107
  • 财政年份:
    1990
  • 资助金额:
    $ 4.35万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
Study on the Boundary Phenomena in Rolling by the Measurement of Stress and Temperature on a Roll Surface
轧辊表面应力和温度测量研究轧制边界现象
  • 批准号:
    62550089
  • 财政年份:
    1987
  • 资助金额:
    $ 4.35万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)

相似海外基金

Research on Nano-meter order Assembly System
纳米级组装系统研究
  • 批准号:
    04555054
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 4.35万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了