高速センサフィードバックに基づくロボットマニピュレーション

研究テーマ

  • 高速多指ハンドによる組立作業の自動化・高速化
  • 低衝撃低反発制御による非停止高速ハンドリング
  • 手先モジュール付加により高精度を実現する動的補償

研究内容

目標・狙い

感覚系・運動系・処理系を高速化した認識行動システムの設計とロボティクス・FAへの応用をおこなっている。

 

想定される市場・製品・産業分野

  • ●ロボット関連機器ベンダ
  • ●ロボットシステムインテグレータ

 

概要

  • ●高速センシングと高速アクチュエーションを基軸とした超高速フィードバック作業の実現
  • ●高速性と低衝撃を両立する制御手法/ハードウェアの開発
  • ●モデル化が困難な不確定作業環境において高速特性を利用した高精度作業の実現

 

システム開発事例

  • ●ルービックキューブ操作
  •  3本の指で高速ロボットハンドを使ってルービックキューブを操作することを実現。実験システムは、高速ビジョンと高速ロボットハンドで構成されており、高速ビジョンでは、ルービックキューブの重心位置と角度を500fpsで計算する。

 

 

 

  • ●バックドライブ機構による高速衝撃吸収制御
  •  接触前における高速ビジョンの準備挙動、接触瞬間における磁石歯車関節のバックドライブ、接触後の塑性変形挙動を連続的に統合することで、低反発かつ低衝撃で高速作業を可能にするシステムを開発している。

 

 

  • ●ライントレーシング
  •  産業用ロボットの手先にアクチュエータと高速ビジョンから成る小型モジュールを搭載することにより、手先が外乱等で教示軌道から外れた時でも、高精度で教示軌道をトレース可能な補償制御を実現している。

 

 

 

 

 

本研究の優位性

  • ●予測や学習とは異なり動的対象へダイレクトに反応する追従動作を容易に実現
  • ●非接触状態や不安定状態を積極的に利用した新たなロボット技能の創出
  • ●相対座標制御によりティーチングやキャリブレーションの負担を軽減

 

特許

  • ●特願2019-95392「ロボットハンド、ロボットハンドの制御装置、およびロボットシステム」
  • ●特願2019-31790「ロボットシステム、ロボットの制御装置、およびロボットの制御プログラム」

 

論文

  • ●Taku Senoo et al. Dynamic Intelligent Systems Based on High-Speed Vision, Journal of Robotics and Mechatronics, Vol. 31, No. 1, pp. 45-56, 2019.
  • ●Taku Senoo et al. Impedance Control Design Based on Plastic Deformation for a Robotic Arm, IEEE Robotics and Automation Letters, Vol. 2, No. 1, pp. 209-216, 2017.

 

外部資金の獲得状況

  • ●科研費基盤(B)代表 「高バックドライバビリティを備えた変形制御に基づくレオロジーロボティクス」
  • ●研究分担者: ACCEL,科研費基盤(S),科研費基盤(A),科研費基盤(B)
  • ●共同研究2件

 

上述の内容に関心のある方は、以下の窓口にお問い合わせください。

CONTACT

お問い合わせ

企業の産学連携とオープンイノベーションの課題を解消します。
研究や提供サービス、取材に関するお問い合わせはこちらまで

妹尾 拓

TAKU SENOO

広島大学
大学院先進理工系科学研究科
准教授

2008年3月 東京大学 大学院情報理工学系研究科 修了、博士(情報理工学)。
日本学術振興会特別研究員、東京大学助教、同講師を経て、2020年4月より現職。