柔軟指操作 Heads: 平井 慎一 Contact: 井上 貴浩 Date: 2001 - 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.20246049) 2008 - 2010 (平井 慎一) 人の巧みさに関する軟組織の力学の解明 Associated lab/group: 杉山研究室(マイクロ機械システム工学科)

研究内容

本研究の目的は，柔軟な指先を有するハンドにより，物体を安定かつ器用に操作することである．リアルタイムビジョンで物体の位置と姿勢を，タクタイルセンサで把持力を計測し，フィードバックすることで，物体の安定把持と物体操作を実現する．制御則の構築と柔軟指先のモデリングを進める．

2009/12/21	山﨑君が Two-Phased Force and Coordinates Controller for a Pair of 2-DOF Soft Fingersで， 2009 IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics Best Paper in Biomimetics にノミネートされました．
2009/1/1	Mechanics and Control of Soft-fingered Manipulation (ISBN 978-1-84800-980-6) がSpringer-Verlagより発行されました．
2008/9/10	井上君と平井の論文柔軟指による物体把持と操作における力学の実験的解明がロボット学会論文賞を受賞しました．
2008/9/10	井上君が力制御入力を必要としない把持対象物姿勢積分制御手法の提案 - 目標関節角を生成する積分制御器と関節角PD制御器の2段構成でロボット学会研究奨励賞を受賞しました．
2008/9/8	井上君が摘みタスクにおける非ヤコビ制御で精密工学会　知能メカトロニクスワークショップ 優秀講演賞を受賞しました．
2008/4/14	科学研究費補助金「人の巧みさに関する軟組織の力学の解明」が新規に採択されました．(HP)
2007/12/21	井上君と平井が計測自動制御学会2007年度システムインテグレーション部門 研究奨励賞を受賞しました．
2007/3/15	柔軟指による物体操作のダイナミクスが第12回ロボティクスシンポジア最優秀論文賞を受賞しました．(HP)
2006/5/17	井上君がStudy on Hemispherical Soft-Fingered Handling for Fine Manipulation by Minimum D.O.F. Robotic Handで，2006 IEEE Int. Conf. Robotics and Automation Best Manipulation Paper Award にノミネートされました．
2005/12/22	井上君が IEEE関西支部 学生研究奨励賞 を受賞しました．
2005/4/20	井上君が Quasi-Static Manipulation with Hemispherical Soft Fingertip via Two Rotational Fingersで， 2005 IEEE Int. Conf. Robotics and Automation Best Manipulation Paper Award にノミネートされました．
2004/12/7	香川大学地域開発共同研究センター 柔軟物ハンドリング技術交流グループ キックオフミーティングにて，柔らかさが生み出す巧みな物体操作について講演．
2003/4/10	2003年4月10日発売「アトムの足音」(ISBN4-410-13828-6) さらに器用なヒューマノイドへ　「人間みたいな」指がつく日で，柔軟指プロジェクトが紹介されました．
2001/7/4	読売新聞2001年7月4日「新世紀の科学者たち」で紹介されました．

二自由度ハンドによる把持力制御

二自由度ハンドによる姿勢制御

担当

	名前	学年	学位
	望月　大督	Graduated	工学修士
	石川　淳一	Graduated	工学修士
	中谷　康隆	Graduated	工学修士
	上本　宏明	Graduated	工学修士
	山﨑　雄二郎	Graduated	工学修士
	南谷　康雄	Graduated	工学修士
	藤井　郁夫	Graduated	工学修士
	岡田　健太	Graduated
	北　晋也	Graduated

研究発表

• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Mechanics and Control of Soft-fingered Manipulation, ISBN 978-1-84800-980-6, Springer, 10.1007/978-1-84800-981-3, 2009

• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Why Humans can Manipulate Objects Despite a Time Delay in the Nervous System, Ravi Balasubramanian and Veronica J. Santos eds., The Human Hand as an Inspiration for Robot Hand Development, 978-3-319-03016-6, Springer International Publishing, Springer Tracts in Advanced Robotics 95, pp.289-313, 10.1007/978-3-319-03017-3_14, 2014
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Experimental Investigation of Mechanics in Soft-fingered Grasping and Manipulation, Oussama Khatib, Vijay Kumar, and Daniela Rus eds., Experimental Robotics X, 978-3-540-77456-3, Springer Berlin Heidelberg, Springer Tracts in Advanced Robotics 39, pp.13-22, 10.1007/978-3-540-77457-0_2, 2008

• 平井 慎一, 物理世界と情報世界をつなぐソフトインターフェース, 日本ロボット学会誌, Vol.28, No.4, ロボティック・サイエンス論文特集号, pp.503-511, 10.7210/jrsj.28.503, May, 2010
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 柔軟指による把持物体の姿勢制御, 日本機械学会論文集C編, Vol.75, No.757, pp.2537-2546, 10.1299/kikaic.75.2537, Sept., 2009
• 井上 貴浩, 松井 俊樹, 平井 慎一, 視覚情報遅れを考慮した2指1自由度対ロボットハンドによる対向操り動作, 計測自動制御学会論文集, Vol.45, No.12, pp.678-687, 10.9746/sicetr.45.678, Dec., 2009
• 井上 貴浩, 平井 慎一, ロボットハンドによる把持・操り動作を実現する半球型ソフトフィンガの幾何学的・材料学的非線形性を考慮した弾性力モデル, 日本ロボット学会誌, Vol.25, No.2, pp.221-230, 10.7210/jrsj.25.221, Mar., 2007
• 井上 貴浩, 平井 慎一, ソフトフィンガ−型最小自由度ハンドを用いた把持・操り動作における安定把持効果, 計測自動制御学会論文集, Vol.43, No.2, pp.135-144, 10.9746/ve.sicetr1965.43.135, Feb., 2007
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 柔軟指による物体把持と操作における力学の実験的解明, 日本ロボット学会誌, Vol.25, No.6, pp.951-959, 10.7210/jrsj.25.951, Sept., 2007   日本ロボット学会論文賞
• 井上 貴浩, 平井 慎一, ロボットハンドによる物体操作のための半球型柔軟指の静的弾性モデル, 日本機械学会論文誌C編, Vol.72, No.715, pp.872-878, 10.1299/kikaic.72.872, Mar., 2006
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 半球型ソフトフィンガを有する最小自由度2指回転関節ハンドによる準静的把持・操り動作, 日本ロボット学会誌, Vol.24, No.8, pp.945-953, 10.7210/jrsj.24.945, Nov., 2006
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Elastic Model of Deformable Fingertip for Soft-Fingered Manipulation, IEEE Transactions on Robotics, Vol.22, No.6, pp.1273-1279, 10.1109/TRO.2006.886274, Dec., 2006

• Yujiro Yamazaki, Takahiro Inoue, and Shinichi Hirai, Two-Phased Controller for a Pair of 2-DOF Soft Fingertips Based on the Qualitative Relationship between Joint Angles and Object Location, Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp.4294-4301, 10.1109/ROBOT.2010.5509253, Anchorage, Alaska, U.S.A., May 3-8, 2010
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Robotic Manipulation with Large Time Delay on Visual Feedback Systems, IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2010), pp.1111-1115, 10.1109/AIM.2010.5695912, Montreal, Canada, July 7-9, 2010
• Takaniro Inoue and Shinichi Hirai, Parallel-distributed Model of Soft Fingertips in Three-dimensional Grasping and Manipulation, IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics (Robio 2008), pp.895-902, 10.1109/ROBIO.2009.4913118, Bangkok, Thailand, Feb. 21-26, 2009
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Parallel-distributed Model in Three-dimensional Soft-fingered Grasping and Manipulation, Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp.2092-2097, 10.1109/ROBOT.2009.5152451, Kobe, Japan, May 12-17, 2009
• Yujiro Yamazaki, Takaihro Inoue, and Shinichi Hirai, Two-Phased Force and Coordinates Controller for a Pair of 2-DOF Soft Fingers, IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics (Robio 2009), pp.931-937, 10.1109/ROBIO.2009.5420495, Guilin, China, Dec. 19-23, 2009   Finalist of 2009 IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics Best Paper in Biomimetics
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Task-selection Control by Thumb and Forefinger Based on Softfinger Contact, Third Asia International Symposium on Mechatronics (AISM2008), Sapporo, Japan, Aug. 27-31, 2008
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Dynamic Stable Manipulation via Soft-Fingered Hand, Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp.586-591, 10.1109/ROBOT.2007.363050, Rome, Italy, Apr. 10-14, 2007
• Takaniro Inoue and Shinichi Hirai, How Hemispherical Soft Fingertips Enhance Dexterity in Grasping and Manipulation, Workshop on Contact Interface in Robotic Manipulation: Modeling and Application, IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Rome, Italy, Apr. 10-14, 2007
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Stable Manipulation Mechanisms on Soft Fingers, 2007 IEEE/ASME Int. Conf. on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2007), 10.1109/AIM.2007.4412407, ETH Zurich, Switzerland, Sept. 4-7, 2007
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, A Two-Phased Object Orientation Controller on Soft Finger Operations, Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, pp.2528-2533, 10.1109/IROS.2007.4399136, San Diego, CA, U.S.A., Oct. 29 - Nov. 2, 2007
• Takaniro Inoue and Shinichi Hirai, Two-stage Control via Virtual Desired Values in Soft-fingered Manipulation with Time Delay, IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics (Robio 2007), pp.577-583, 10.1109/ROBIO.2007.4522226, Sanya, China, Dec. 15-18, 2007
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Study on Hemispherical Soft-Fingered Handling for Fine Manipulation by Minimum D.O.F. Robotic Hand, Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp.2454-2459, 10.1109/ROBOT.2006.1642070, Orlando, FL, U.S.A., May 15-19, 2006   Finalist of 2006 IEEE Int. Conf. Robotics and Automation Manipulation Best Paper Award
• Takaniro Inoue and Shinichi Hirai, Experimental Investigation of Mechanics in Soft-fingered Grasping and Manipulation, Proc. Int. Symp. on Experimental Robotics (ISER2006), Rio de Janeiro, Brazil, July 6-10, 2006
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Quasi-Static Manipulation with Hemispherical Soft Fingertip via Two Rotational Fingers, Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp.1935-1940, 10.1109/ROBOT.2005.1570396, Barcelona, Spain, Apr. 18-22, 2005   Finalist of 2005 IEEE Int. Conf. Robotics and Automation Manipulation Best Paper Award
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Local Minimum of Elastic Potential Energy on Hemispherical Soft Fingertip, Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, pp.2308-2313, 10.1109/ROBOT.2005.1570457, Barcelona, Spain, Apr. 18-22, 2005
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Rotational Contact Model of Soft Fingertip for Tactile Sensing, Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation, Vol.3, pp.2957-2962, 10.1109/ROBOT.2004.1307510, New Orleans, LA, U.S.A., Apr. 26 - May 1, 2004
• Takahiro Inoue and Shinichi Hirai, Modeling of Soft Fingertip for Object Manipulation Using Tactile Sensing, Proc. IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems, Vol.3, pp.2654-2659, 10.1109/IROS.2003.1249271, Las Vegas, NV, U.S.A., Oct. 27-31, 2003

• 三森 友貴, 平井 慎一, 剛体半球と柔軟半球による挟み込みを用いた平行側面を持つ把持物体の回転操作の定式化, 第19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 (SI2018), 大阪市・大阪工業大学 梅田キャンパス, Dec. 13-15, 2018
• 井上 貴浩, 濱野 祐哉, 平井 慎一, 半球型柔軟指の指先力減衰特性, ロボティクス・メカトロニクス講演会2016, 横浜市・パシフィコ横浜, June 8-11, 2016
• 石川 淳一, 岩政 恒史, 平井 慎一, 並進関節を用いた柔軟3指による把持対象物の姿勢制御, ロボティクス・メカトロニクス'13講演会予稿集CD-ROM, つくば国際会議場, May 22-25, 2013
• 石川 淳一, 平井 慎一, 並進関節を用いた柔軟3指による把持対象物の姿勢操作, ロボティクス・メカトロニクス'12講演会予稿集CD-ROM, 浜松, May 28-29, 2012
• 石川 淳一, 平井 慎一, 並進関節を用いた柔軟3指ハンドの試作, 第30回日本ロボット学会学術講演会, 札幌, Sept. 17-20, 2012
• 石川 淳一, 平井 慎一, 並進関節を用いた柔軟3指ハンドとスカラアームによる物体操作, 第30回日本ロボット学会学術講演会, 札幌, Sept. 17-20, 2012
• 中谷 泰隆, 平井 慎一, 並進関節による把持物体操作, 第29回日本ロボット学会学術講演会, 豊洲, Sept. 7-9, 2011
• 上本 宏明, 平井 慎一, 柔軟3指による把持対象物の姿勢制御, ロボティクス・メカトロニクス'10講演会予稿集CD-ROM, 旭川, June 15-16, 2010
• 上本 宏明, 平井 慎一, 柔軟3指の配置が把持対象物の姿勢角制御に与える影響, 第28回日本ロボット学会学術講演, 名古屋, Sept. 22-24, 2010
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 摘みタスクにおける非ヤコビ制御, 精密工学会　知能メカトロニクスワークショップ, pp.19-23, 高松, Sept. 8-9, 2008
• 平井 慎一, 井上 貴浩, 柔軟指による三次元把持と操作, 第26回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM, 神戸, Sept. 9-11, 2008
• 山崎 雄二郎, 平井 慎一, 拡張二段階法による把持物体の位置姿勢制御, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会, pp.319-320, 長良川国際会議場, Dec. 5-7, 2008
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 柔軟指による物体操作のダイナミクス, ロボティクスシンポジア予稿集, pp.156-162, 長岡蓬原温泉, Mar. 15-16, 2007   第12回ロボティクスシンポジア最優秀論文賞
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 力制御入力を必要としない把持対象物姿勢積分制御手法の提案 - 目標関節角を生成する積分制御器と関節角PD制御器の2段構成, 第25回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM, 千葉工業大学 津田沼キャンパス, Sept. 13-15, 2007
• 南谷 康雄, 井上 貴浩, 平井 慎一, 柔軟指ハンドによる把持対象物の姿勢積分制御手法の実験的検証, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会, pp.685-686, 広島国際大学 国際教育センター, Dec. 20-22, 2007
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 柔軟指による物体把持と操作における力学の実験的解明, 第24回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM, 2006
• 井上 貴浩, 平井 慎一, ソフトフィンガー型最小自由度ハンドを用いた把持・操り動作における安定把持効果, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会, pp.99-100, 2006
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 半球型柔軟指の変形に伴う弾性ポテンシャルエネルギーを用いた準静的操り, 第23回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM, 2005
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 半球型柔軟指を有する最小自由度ロボットハンドによる準静的操り動作解析, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会, pp.277-278, 2005
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 半球型柔軟指の回転・転がり接触変形圧力モデル, 第22回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM, 2004
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 半球型柔軟指の動的粘弾性モデルと2指ハンドによる物体把持の安定性解析, 第22回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM, 2004
• 井上 貴浩, 平井 慎一, 柔軟指を有する1 自由度回転関節指の接触モデル, 第21回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM, 2003
• 朴 貴浩, 金 丙鎬, 平井 慎一, 物体操作のためのタクタイルセンサを用いた柔らかい指先のモデリング, 第20回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM, 2002
• 朴 貴浩, 金 丙鎬, 平井 慎一, 柔らかい指先の2次元接触モデルと分布圧センサによる計測値との比較, 計測自動制御学会システムインテグレーション部門第3回学術講演会予稿集, Vol.2, pp.393-394, 神戸市産業振興センター, Dec. 19-21, 2002

参考資料

アルバム	非球形柔軟指 (avi 2.9MB)	一対の2自由度指による操作 (mpg 13.4MB)	一対の2自由度指による操作のシミュレーション (avi 7.9MB)	一対の1自由度指による操作のシミュレーション (mpg 9.0MB)
柔軟指把持の安定性 (mov 9.5MB)

関連サイト