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反転動作を用いた高速キャッチング

概要

我々の研究室では,"ロボットハンドアームによる高速な投球動作"を実現してきた. また,ロボットによる捕球の研究の中に,捕球時のボールとハンドの相対速度が小さくなるようにアームを動作させる戦略があり,捕球時の衝撃を小さくできたり, 捕球がしやすくなるなどの点において優れている. しかし,この戦略ではボールと手先の速度を等しくしなければならないため,アームの最高速度より遅いボールしか捕球できない.

そこで我々は,上記の投球動作を捕球に応用することで高速なボールを捕球できると考えた. また,投球と捕球は運動の方向が反対であるため,ある動作を時間的に逆再生した動作を『反転動作』と定義し,投球の反転動作を捕球に用いる戦略を提案した. ここで,反転動作は元の動作を逆再生した動作であり,上記の投球動作は最適化計算により求められるものであるため,そのままでは捕球動作に適用できない. そこで,本戦略では予め何種類か反転動作軌道を用意しておき,それらをボールの軌道に基づいて補間することで,捕球動作に対応した. そして,ボールの捕球実験を行った.




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参考文献

  1. 村上健一,妹尾拓,石川正俊:反転動作を用いた高速キャッチング,第10回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 (東京, 2009.12.25)/講演論文集, pp.1363-1364
  2. 村上健一,妹尾拓,石川正俊:多関節アームによる反転動作に基づくキャッチング動作, 第28回 日本ロボット学会学術講演会 (名古屋, 2010.9.22)/予稿集,1M2-5
  3. 村上健一,妹尾拓,石川正俊:逆再生動作を用いた高速キャッチングのための実時間軌道生成, ロボティクス・メカトロニクス講演会2011(岡山,2011.5.28)/講演会論文集,2P2-P03
  4. K. Murakami, T. Senoo and M. Ishikawa: High-speed Catching Based on Inverse Motion Approach, 2011 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, (Phuket, 2011.12.9) /Proceedings, pp.1308-1313 (2011)
  5. 村上健一,妹尾拓,石川正俊:高速多指ハンドを用いた反転動作に基づくキャッチング動作, 第12回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会 (京都,2011.12.24)/ 講演論文集,pp.1409-1411
  6. 村上健一,妹尾拓,石川正俊:時間反転に基づく捕球戦略, 第17回 ロボティクスシンポジア (萩,2012.3.15)/ 講演論文集,pp.580-585
 
東京大学 情報理工学系研究科 システム情報学専攻 ・創造情報学専攻 / 工学部 計数工学科 石川妹尾研究室
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