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高速ロボットハンドシステムを用いたマスタ・スレーブマニピュレーションに関する研究
(Master-Slave Manipulation Using High-speed Robot Hand System)

勝木 祐伍

(指導教員:渡辺 義浩 講師,石川 正俊 教授/システム情報第六研究室

研究概要

近年,異なる場所に存在するロボットハンドを人間が操縦するマスタスレーブ型ロボットハンドシステムに関する研究が進んでいる.特に,マスタ側の人間の手の位置情報センシングを非接触で行い,人間の手の動作に対応するようにスレーブ側のロボットハンドを動作させるシステムは,操作性の観点から有用性は高いと考える.このようなシステムに対して,頻繁に状況が変化するような動的なスレーブ環境下で適切な動作を実現するためには,人間の高速な動作の計測とその再現,高応答速度,そして高速な触覚情報の取得が必要である.そこで本論文では,高速ロボットハンドシステムを用いたマスタ・スレーブ型システムを提案する.このシステムは人間の手の高速な動作を高時間分解能にスレーブ側で再現可能で,かつ入力から出力までの応答速度が極めて高く,人間の視覚認識速度を凌ぐ.また,ロボットハンド側で操作する物体の硬軟情報を高速に取得できる.構築したマスタスレーブ型ロボットハンドシステムを用いたいくつかの具体例を基に,提案システムの有効性を確かめた.

Abstract

Recently, there has been significant progress in the development of master-slave robot hand system. Especially we focus on master-slave robot hand systems that can realize non-contact sensing and intuitive mapping between human hand motion and robot hand motion. Such a master-slave robot hand system can be effective from a viewpoint of usability. However, conventional systems are not able to adapt to dynamically changing environments because of their high latency from input to output. Therefore, we developed a master-slave manipulation system using a high-speed robot hand system. This system can reproduce the high-speed motion of human hand at the slave side, and the latency of the proposed system is so small that humans cannot recognize it. Furthermore, the hardness of target object can be measured at high-speed. We confirmed the effectiveness of our proposed system through experiments.
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