プリンタブルハンド Heads: 王 忠奎 Contact: 王 忠奎 Date: 2016 - Mailing address: 立命館大学ロボティクス学科 〒525-8577 滋賀県草津市野路東1-1-1 Supported by: 科学研究費補助金 (No.15H02230) 2015 - 2017 (平井 慎一) 触知覚センシングにおける軟組織のダイナミクス・トライボロジー Associated lab/group:

研究内容

本研究では，柔らかい材料を印刷できる3Dプリンタで，柔らかいロボットハンドを製作し，柔軟物体のハンドリングを実現する．

2019/7/11	国際食品工業展アカデミックプラザでAP賞（来場者評価部門）を受賞しました．
2019/3/1	ニュースダイジェスト社「生産財マーケティング」の3月号の「今に花咲き身を結ぶRobotics（後編）」で，ソフトグリッパーが紹介されました．
2019/2/1	ニュースダイジェスト社「生産財マーケティング」の2月号の「今に花咲き身を結ぶRobotics（前編）」で，ソフトグリッパーが紹介されました．
2018/12/13	日刊電波新聞の記事「食品材料をハンドリング」でソフトグリッパーが紹介されました．
2018/12/12	京都新聞（夕刊）の科学スコープ「人に優しい柔軟ロボ」でソフトグリッパーが紹介されました．
2018/11/26	日本経済新聞の記事「弁当に総菜詰めるロボ」でソフトグリッパーが紹介されました．
2018/10/3	私立大学研究ブランディング事業研究紹介 やわらかい材料でロボット研究を新たな境地へ
2018/8/30-8/31	王助教が「優しい把持が可能な空気圧駆動ソフトグリッパーとROSに基づく自動化システム」でイノベーションジャパン2018に出展
2018/8/3	王助教が，A Soft Gripper with Adjustable Stiffness and Variable Working Length for Handling Food Materialで，IEEE RCAR 2018のBest Paper Award on Roboticsを受賞しました．
2018/6/14	国際食品工業展アカデミックプラザでAP賞 グランプリを受賞しました．
2018/6/12-6/15	FOOMA 2018 アカデミックプラザで，プリンタブルハンド，プレストレッチ指ハンド，バインディングハンドを紹介．ROSベースロボットによるデモンストレーションを実施．
2018/6/12	関塾タイムズ 7月号の研究最前線で「ソフトロボティクス」と題して紹介されました．
2018/1/28	BSフジの「ガリレオX」でソフトハンドが紹介されました．
2018/1/16	ほとんど0円大学で「玉子焼きもつかめる！！立命館大によるソフトな指ロボットが大活躍。」が紹介されました．
2017/12/13	松野君が台北で開催されたSII 2017においてFinalist for Best Conference Paper Awardにノミネートされました．
2017/12/8	ソフトロボティクス研究専門委員会 (SIG SoRo Japan) 第3回研究会
2017/11/29-12/2	国際ロボット展でソフトグリッパーとマイクロ空気圧弁を展示
2017/11/16	日本食品機械工業会 1Day 特別講演会で「食品材料ハンドリング用ソフトロボットハンド」と題して講演
2017/10/20	17th Int. Conf. on Control, Automation and Systems (ICCAS 2017) の，Special Session Soft Roboticsで Soft Robotics for Locomotion and Manipulation と題して招待講演
2017/8/10	ワールドビジネスサテライト「日本初”食の経営”学ぶ大学」で，食品モデリング，プリンタブルハンドの研究が紹介されました．
2017/7/15	松野君が，Real-time Curvature Estimation of Printable Soft Gripper using Electro-conductive Yarnで，IEEE RCAR 2017のBest Conference Paper Finalistにノミネートされました．
2017/6/15	国際食品工業展アカデミックプラザでAP賞 グランプリを受賞しました． (大学ウェブページ)
2017/6/13-6/16	国際食品工業展アカデミックプラザで，食品材料ハンドリング用ソフトロボットハンドを展示
2017/4/30	朝日新聞「科学の扉 ロボット ソフトに進化」でソフトロボティクスに関する研究が紹介されました．
2017/4/3	王助教が申請した科学研究費補助金「空気圧駆動ソフトアクチュエータの設計基本原理の確立」（若手研究B）が採択されました．
2017/3/14	三次元プリンタ Objet 350 Connex 3 (Stratasys社製）を導入しました．三種類の材料を混合することが可能で，ラバーライクマテリアルを用いて柔らかい部材を印刷することができます．

ソフトフィンガーの曲げ変形

三種類のソフトフィンガーの設計

ソフトグリッパーによる食材の把持

担当

	名前	学年	学位
	王　忠奎	立命館大学	工学博士
	田中　肇	Graduated	工学修士
	Nur Aliaa Binti Hamzah	Graduated
	鳥越　祐輝	Graduated

研究発表

• Sachin, Zhongkui Wang, and Shinichi Hirai, Analytical Modeling of a Soft Pneu-Net Actuator Subjected to Planar Tip Contact, IEEE Transactions on Robotics, Vol.38, No.5, pp.2720-2733, 10.1109/TRO.2022.3160048, Oct., 2022
• Zhongkui Wang, Keung Or, and Shinichi Hirai, A dual-mode soft gripper for food packaging, Robotics and Autonomous Systems, Vol.125, 10.1016/j.robot.2020.103427, Mar., 2020
• Zhongkui Wang and Shinichi Hirai, Soft Gripper Dynamics Using a Line-Segment Model with an Optimization-Based Parameter Identification Method, IEEE Robotics and Automation Letters, Vol.2, Issue 2, pp.624-631, 10.1109/LRA.2017.2650149, Jan., 2017
• Zhongkui Wang, Yuuki Torigoe, and Shinichi Hirai, A Prestressed Soft Gripper: Design, Modeling, Fabrication, and Tests for Food Handling, IEEE Robotics and Automation Letters, Vol.2, Issue 4, pp.1909-1916, 10.1109/LRA.2017.2714141, Oct., 2017
• Zhongkui Wang, Mingzhu Zhu, Sadao Kawamura and Shinichi Hirai, Comparison of different soft grippers for lunch box packaging, Robotics and Biomimetics, Vol.4, No.10, 10.1186/s40638-017-0067-1, Nov., 2017
• Takahiro Matsuno, Zhongkui Wang, and Shinichi Hirai, Grasping state estimation of printable soft gripper using electro-conductive yarn, Robotics and Biomimetics, Vol.4, No.13, 10.1186/s40638-017-0072-4, Dec., 2017

• Maryam Tebyani, Ash Robbins, William Asper, Sri Kurniawan, Mircea Teodorescu, Zhongkui Wang, and Shinichi Hirai, 3D Printing an Assembled Biomimetic Robotic Finger, 2020 17th Int. Conf. on Ubiquitous Robots (UR 2020), pp.526-532, 10.1109/UR49135.2020.9144774, online, June 22-26, 2020   Best Paper Award
• Takahiro Matsuno and Shinichi Hirai, Grasping Force Measurable Soft Finger Using Electro Conductive Material, 2019 IEEE/SICE Int. Symp. on System Integration (SII), pp.683-688, 10.1109/SII.2019.8700361, Sorbonne Université, Paris, France, Jan. 14-16, 2019
• Zhongkui Wang and Shinichi Hirai, Chamber Dimension Optimization of a Bellow-Type Soft Actuator for Food Material Handling, The First IEEE-RAS Int. Conf. on Soft Robotics (RoboSoft 2018), Grand Hotel Palazzo, Livorno, Italy, Apr. 24-28, 2018
• Zhongkui Wang and Shinichi Hirai, A Soft Gripper with Adjustable Stiffness and Variable Working Length for Handling Food Material, 2018 IEEE Int. Conf. on Real-time Computing and Robotics (IEEE RCAR 2018), Smoked Grill House in Kandima Maldives, Dhaalu Atoll, Republic of Maldives, Aug. 1-5, 2018   Best Paper Award on Robotics
• Zhongkui Wang and Shinichi Hirai, Geometry and Material Optimization of A Soft Pneumatic Gripper for Handling Deformable Object, 2018 IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics (IEEE ROBIO 2018), Kuala Lumpur Convention Centre, Kuala Lumpur, Malaysia, Dec. 12-15, 2018
• Zhongkui Wang and Shinichi Hirai, Soft Gripper Dynamics Using a Line-Segment Model with Optimization-Based Parameter Identification Method, 2017 IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation (ICRA 2017), 10.1109/LRA.2017.2650149, Sands Expo and Convention Centre, Singapore, May 29 - June 3, 2017
• Takahiro Matsuno, Zhongkui Wang, and Shinichi Hirai, Real-time Curvature Estimation of Printable Soft Gripper using Electro-conductive Yarn, 2017 IEEE Int. Conf. on Real-time Computing and Robotics (IEEE RCAR 2017), pp.5-10, 10.1109/RCAR.2017.8311827, Southern Beach Hotel & Resort Okinawa, Itoman, Japan, July 14-18, 2017   Best Conference Paper Finalist
• Zhongkui Wang, Mingzhu Zhu, Sadao Kawamura, and Shinichi Hirai, Fabrication and Performance Comparison of Different Soft Pneumatic Actuators for Lunch Box Packaging, 2017 IEEE Int. Conf. on Real-time Computing and Robotics (IEEE RCAR 2017), pp.22-27, 10.1109/RCAR.2017.8311830, Southern Beach Hotel & Resort Okinawa, Itoman, Japan, July 14-18, 2017
• Zhongkui Wang and Shinichi Hirai, A Prestressed Soft Gripper: Design, Modeling, Fabrication, and Tests for Food Handling, 2017 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS 2017), 10.1109/LRA.2017.2714141, Vancouver Convention Centre, Vancouver, BC, Canada, Sept. 24-28, 2017
• Mingzhu Zhu, Wang Zhongkui, Sadao Kawamura and Shinichi Hirai, Design and Fabrication of a Soft-bodied Gripper with Integrated Curvature Sensors, 2017 IEEE 24th Int. Conf. on Mechatronics and Machine Vision in Practice (M2VIP2017), 10.1109/M2VIP.2017.8211521, Massey University, Auckland, New Zealand, Nov. 21-23, 2017   Best Paper Award
• Zhongkui Wang, Damith Suresh Chathuranga, and Shinichi Hirai, 3D Printed Soft Gripper for Automatic Lunch Box Packing, 2016 IEEE Conf. on Robotics and Biomimetics (ROBIO 2016), pp.503-508, 10.1109/ROBIO.2016.7866372, Shangri-La Hotel, Qingdao, China, Dec. 3-7, 2016
• Zhongkui Wang and Shinichi Hirai, A 3D Printed Soft Gripper Integrated with Curvature Sensor for Studying Soft Grasping, Proc. 2016 IEEE/SICE Int. Symp. on System Integration (SII 2016), pp.629-633, 10.1109/SII.2016.7844069, Sapporo Convention Center, Sapporo, Japan, Dec. 13-15, 2016

• 平井 慎一, 食品ハンドリング用ロボットハンド, 計測と制御, Vol.56, No.10, 特集 ロボットマニピュレーション革命, pp.787-791, 10.11499/sicejl.56.787, Oct., 2017

• 犬飼 智博, 平井 慎一, 潜り込み機能を有したソフトグリッパによる平坦食品の把持, 第37回日本ロボット学会学術講演会（RSJ2019）, 東京都新宿区・早稲田大学早稲田キャンパス, Sept. 3-7, 2019
• Shinichi Hirai, Soft Robotic Approach to Food Material Manipulation, Workshop on Robotic Food Manipulation (IEEE-RAS Int. Conf. on Humanoid Robots), Hilton Toronto, Toronto, Canada, Oct. 15-17, 2019
• Zhongkui Wang and Shinichi Hirai, Soft Robotic Gripper for Packaging of Japanese Lunch Box, 13th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR2017), Lee Shau Kee Institute of Humanities, Peking University, China, Oct. 16-17, 2017
• Takahiro Matusno, Zhongkui Wang, and Shinichi Hirai, Grasping State Sensing of Soft Gripper for Food Handling, 13th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR2017), Lee Shau Kee Institute of Humanities, Peking University, China, Oct. 16-17, 2017
• Zhongkui Wang and Shinichi Hirai, A 3D Printed Soft Gripper and Its Application for Lunch Box Packing, 12th Joint Workshop on Machine Perception and Robotics (MPR2016), Osaka Ibaraki Campus (OIC), Ritsumeikan University, Japan, Nov. 11-14, 2016

参考資料

アルバム	パンを把持するプリンタブルハンド	鮭の切り身を把持するプリンタブルハンド	食材を箱に詰める	一様なチャンバーの配置
一様なチャンバーの配置	不均一なチャンバーの配置	不均一なチャンバーの配置	複数の材料から成る指	複数の材料から成る指
プリンタブルハンドがカップを把持

関連サイト