4脚ロボットの体全体を用いた作業

使用四足机器人的整个身体进行工作

• 批准号: 14750178
• 负责人: 森 治
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Japan Aerospace Exploration Agency (2003)Tokyo Institute of Technology (2002)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750178/
• 关键词: Legged Robot; Whole Body Manipulation; Manipulation; Quadruped Robot; Singularity

著者らは,4脚全12自由度を有するロボットの体全体を用いた物体操作法について研究を行った.脚を腕として活用する研究は,従来より行われているが,いずれも,脚の先端にグリッパを取り付け,小型・軽量物体を扱うものであった.一方,本研究では,体全体をマニピュレータのように用いることによって,大型・重量物体の操作を可能とした.この4脚ロボットの体全体を用いた物体操作法は災害時の活動に適用できる.積み込み作業に,歩行による運搬作業を加えれば,瓦礫除去や人命救出に適用できる.さらに,現場では,複数のロボットが活動することが想定されるため,これらのロボットが協調することによって,より大型の物体を効率的に操作することも可能である.14年度では,単体で作業を行うことを考えた.ここでは,特に,必要な最大トルクをなるべく小さくし,かつ,安定的に操作するための姿勢遷移を求めた.これを踏まえ,15年度では,より複雑な力作業を行うために,脱着可能なハンドを開発した.また,歩行性能・作業性能を強化した4脚ロボットを設計・製作し,ハンドを用いて,心臓マッサージ等の作業を実現した.さらに,これら単体作業での知見をもとに,複数の4脚ロボットの協調作業を行った.物体の質量および形状によってロボットの最適な配置および姿勢を考案した.また,一方のロボットが他のロボットを支え,各ロボットが異なる役割を果たすことによって,単体作業ではできないような応用作業も実現した.

作者对使用四足12自由度机器人的整个身体进行物体操纵方法进行了研究。将腿部用作手臂的研究已经进行了一段时间，但都没有在尖端安装夹具另一方面，在这项研究中，可以像机械手一样使用整个身体来操纵大而重的物体。这种四足机器人利用整个身体操纵物体的方法可以应用于灾难期间的活动。如果在装载工作中增加步行运输工作，则可以应用于清除碎片和救生。此外，在现场，由于假设多个机器人处于活动状态，通过与这些机器人合作可以有效地操纵更大的物体。在2014财年，我们考虑单独执行这项工作。在这里，我们特别寻求尽可能地降低所需的最大扭矩，并为稳定运行创造姿势转换。基于此，在2015财年我们为了执行更复杂的动力任务，我们开发了可拆卸的手。我们还设计制造了具有增强行走和工作性能的四足机器人，并用该手进行心脏工作。我们完成了按摩等任务。此外，基于从这些单独任务中获得的知识，我们与多个四足机器人执行协作任务。我们根据物体的质量和形状设计了机器人的最佳放置和姿势。此外，一个机器人支持其他机器人，每个机器人扮演不同的角色，从而可以执行单独工作时无法完成的应用任务。

项目成果

T.Yamawaki, 0.Mori, T.Omata: "Nonholonomic Dynamic Rolling Control of Reconfigurable 5R Closed Kinematic Chain Robot with Passive Joints"2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation. (CD-ROM). 4054-4059

T.Yamawaki、0.Mori、T.Omata：“具有被动关节的可重构 5R 闭合运动链机器人的非完整动态滚动控制”2003 年 IEEE 机器人与自动化国际会议。

T.Omata, K.Tsukagoshi, O.Mori: "Whole Quadruped Manipulation"2002 IEEE International Conference on Robotics and Automation. Vol.2(CD-ROM). 2028-2033 (2002)

T.Omata、K.Tsukagoshi、O.Mori：“整体四足机器人操作”2002 年 IEEE 国际机器人与自动化会议。

山脇 輔, 森 治, 小俣 透: "非駆動関節を有する閉5リンクロボットの動的回転制御"日本ロボット学会誌. Vol.22 No.1. 112-119 (2004)

Suke Yamawaki、Osamu Mori、Toru Omata：“带非驱动关节的封闭式 5 连杆机器人的动态旋转控制”日本机器人学会杂志第 22 卷第 112-119 期（2004 年）。

J.-K.Choi, O.Mori, T.Omata: "Stability of Parallel Robots in the Neighborhood of Singularities : Application to Self-Reconfigurable Robots"第21回日本ロボット学会学術講演会. (CD-ROM). 2C16 (2003)

J.-K.Choi、O.Mori、T.Omata：“奇点附近并行机器人的稳定性：在自重构机器人中的应用”日本机器人学会第 21 届学术会议（CD-ROM）。 (2003)

山脇 輔, 森 治, 小俣 透: "可変形態パラレルリンク移動ロボット"第21回日本ロボット学会学術講演会. (CD-ROM). 2C17 (2003)

Suke Yamawaki、Osamu Mori、Toru Omata：“可变形式并联移动机器人”第 21 届日本机器人学会学术会议（CD-ROM）（2003 年）。