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高速ビジュアルフィードバックを用いたキャスティングマニピュレーション

概要

物体を器用に扱い,操るマニピュレーションはロボティクスにおいて重要な研究分野の1つである. 中でもキャスティングマニピュレーションは,ロボットが手先にエンドエフェクタを装着して投射を行い,遠方物体に対し把持や撃力を付加するマニピュレーションである.これにより,ロボット本来の動作範囲を超えたマニピュレーションを期待するものである.

従来のキャスティングマニピュレーションに関する研究では,ロボットが操る柔軟物のモデル化,そのパラメータ同定を基にしたフィードフォワード制御が主流である. 本研究では,物体へのアプローチを可能にする軌道生成と視覚フィードバックをベースとした,ロバストな巻き付けを可能とするロボットアームによる鞭のキャスティングマニピュレーションを提案する.鞭を器用に操り,その変形を利用し物体に巻きつけることで物体把持の実現を目的とする. 鞭の先端速度は極めて速く,これを適切に制御することは困難である.

そこで鞭をマニピュレータとして利用したロボットアームの軌道設計に加え,鞭の対象への巻き付けモーションを高速ビジョンで撮像し,視覚フィードバックを利用することで,鞭の対象への巻き付きをロバストにした. 実験では,ロボットアームと鞭,高速ビジョンからなる柔軟マニピュレータシステムを構築し,鞭が物体に巻きつく様子を基にしたビジュアルフィードバックによりロボットの軌道を生成,制御した.これにより鞭を物体に巻きつけられることを確認した.

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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 石川渡辺研究室
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