筋骨格冗長システムによる自然な動作の実現とロボットへの応用

使用肌肉骨骼冗余系统实现自然运动并应用于机器人

基本信息

批准号：
18760205
负责人：
田原健二
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Kyushu University (2007)The Institute of Physical and Chemical Research (2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度から行っていた,2本指筋骨格冗長モデルによる,物体の動的安定把持に関する研究について,物体の安定把持および位置・姿勢の制御を行う制御則を提案し,多様体上の安定論を用いることで,これらの収束性の証明を行った.これらの内容は,日本ロボット学会誌に掲載された.また,柔軟指先を有する拇指ロボットモデルによるブラインドタッチについて,昨年度においてモデル化を行っていた3次元柔軟回転接触拘束モデルを,より一般的な表現にすることで,拡張性を向上させた.また,これまでのPTPによる接触力・位置の同時制御だけでなく,目標が時間軌道として与えられた場合について,指先が柔軟で,かつ非ホロノミックな3次元回転拘束の存在下においても,作業空間における繰返し学習制御を導入することにより,作業平面と指先接触面における接触力・位置の同時軌道追従が行えることを示した.これらの結果は第25回日本ロポット学会学術講演会で発表し,また,ICRA2008においてAcceptとなっている.さらに,これまでの栂指ロボット1本に加えて,2本の対向指を加えた3本指による物体の動的把持のモデル化を行い,シミュレーションによってその有効性を確認した.3本目の指を導入することにより,対向軸回りで生じるスピニングを抑えることができ,かつ,物体の位置制御について,2本指で行った場合と比較して,安定領域が広くなり,よりロバストな制御が行えることを確認した.さらに,根元関節をサドルジョイントとした,5自由度拇指ロボットの実験機を製作し,これまで提案してきた制御則の有効性を実験で確認するべく,そのシステム構築を行った.

关于使用两指肌肉骨骼冗余模型对物体进行动态稳定抓地力的研究，我们提出了一个控制规则，以控制对象的稳定抓地力和控制对象的位置和位置，并通过使用流向上的稳定理论来证明这些收敛。这些内容发表在《日本机器人学会杂志》上。此外，对于使用带有柔性指尖的拇指手指机器人模型盲目接触，三维柔性旋转触点约束模型是建模的，该模型以更通用的方式建模，并提高了可伸缩性。此外，除了到目前为止使用PTP同时控制接触力和位置，当目标作为时间轨迹给出时，即使在存在灵活和非全面3D旋转约束的情况下，也会引入工作空间中的重复学习控制。结果表明，可以同时跟踪接触力和触摸表面的位置。这些结果是在日本Ropot Society的第25届学术演讲中提出的，并且在ICRA 2008上也接受了。此外，除了先前的机器人机器人之外，使用三个手指的三个手指对物体的动态抓地力除了两个相对的手指，并通过仿真确认了物体的有效性。通过引入第三个手指，可以抑制在相对轴周围发生的旋转，并且与使用两个手指相比，对象的位置控制被确认是更宽的，并且可以进行更健壮的控制。此外，制造了具有五度自由的拇指机器人的实验机，构造了带有根关节的根关节，并构建了该系统以确认到目前为止提出的控制规则的有效性。