Passive Hard-Linkage Jamming Mechanism for Robust Grasping on Robot Hand and Foot

被动式硬连杆干扰机制，可实现机器人手脚的强力抓取

基本信息

批准号：
22K04029
负责人：
三上貞芳
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Future University-Hakodate
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04029/
关键词：
粒子ジャミングロボットハンド脚ロボット把持機構

项目摘要

本研究は，剛体リンクのみで構成された形状が，受動外圧により構造同士がかみあうことで，その形を保つようにロック（固形化）するような，新たな頑強なJammingの仕組みによる把持機構を提案するもので，具体的形状，把持力等の仕様を満たす設計方法，さらにロボットへの無介入で装着できる特性を生かした新たな応用を明らかにすることを目的としている．機構の構成方法として，プッシュロック型（体積の縮小で可動小片が互いに入り込みロックする），プッシュオープン型（一か所を押すことで全体が包み込むように構造展開しロックする），プッシュクローズ型（一か所を押すことで全体が閉じる方向に変形しロックする）という3種類のリンクジャミングの考え方を提案している．初年度である2022年度は，提案した原理によるロック機構が効果を発揮する応用(実例)とその実現方法を中心に研究を進め．以下の成果を得た．1.プッシュロック型の考え方が，研究者らが進めている「埋没しない雪上移動のための両谷型車輪構造」の浮上原理を説明することが明らかになった．これにより体積縮小をさらに進めるような改良を見出し，実験で有効性を明らかにできた．2.プッシュクローズ型の実例として従来から研究者らが進めている「紙短冊によるディスポーザブル包み込みハンド」に関して，食品を対象とした把持性能を明らかにするとともに，入力リンクの変位量の増加に対して把持圧力がある一定で頭打ちになる現象を見出し，把持対象を破損しないトルクリミット効果が自然に得られることを見出した．3.プッシュオープン型の応用として，従来多脚ロボットのための自重による受動的雪面保持足部の研究を進めていたが，複雑なリンクではなく足部の先端を円筒形状にし特定角度でのロックを設けることで同様な面保持足部を実現できることがわかり，雪面だけではなく泥濘地の歩行を可能とする足部を実現できた．

这项研究提出了一种新的强大干扰机制，其中仅由刚性链路组成的形状被锁定（固化），以通过被动的外部压力维持形状，并且结构被锁定（固化）以保持形状。目的是阐明一种符合规格（例如混凝土形状和夹紧力）的设计方法，以及一种新的应用，该应用程序可以利用可以在机器人中不干预的情况下附加的特征。我们提出了构建机制的三种方法：推动锁类型（减少音量时，可移动的碎片彼此进入和锁定），按下开放式类型（按下一个位置以展开并锁定整个身体，以使整个身体被包裹在周围），并按下一个位置（按下一个位置，以使整个身体在闭合和锁定的方向上变形并锁定整个身体）。在2022年的第一年，我们进行了研究，重点是应用程序（示例），其中基于拟议原则的锁定机制有效以及如何实施它。获得了以下结果：1。据透露，推锁类型概念解释了研究人员正在努力的“雪地上的rioal型轮结构”的原理。这导致了减少体积的进一步改进，并且通过实验揭示了其有效性。 2。作为Push-Close类型的一个例子，研究人员一直在研究“使用纸条的一次性包裹手”，他们发现食品的抓地力表现会揭示出来，当握紧压力增加输入链接的位移量时，抓地力的压力自然会损害grage脚，并且可以自然地造成损害的对象。 3。作为推车类型的应用，我们一直在研究用自身的多腿机器人的重量来研究被动的雪表面的脚部，但是我们发现，可以通过使脚部圆柱形的顶端锁定脚的锁定，并在特定的角度提供脚步，从而使我们的脚在脚上相处，从而使我们的脚允许降落，从而使我们的脚允许降落，从而使我们的距离不仅允许降落，而且可以在脚上散步。