ロボットアームが不器用な理由+対応策 (科学実験を念頭において)

ロボットアームが 不器用な理由 +対応策 (科学実験を念頭 において) Kan Hatakeyama

ロボットアーム の制御は難しい • 初心者が遭遇するトラブル • 見当違いの場所に移動する • モノが滑り落ちる • 強く押し込みすぎる • … 理由: 視覚・触覚・柔軟性が足りないため

手とロボットアームの比較 手 ロボットアーム (デフォルト) 視覚 ◯ ✕ 触覚 ◯ ✕ 柔軟性 ◯ ✕

0. ロボットアーム単体 • 視覚が無い • 移動先がわからない • 触覚が無い • 掴んだかどうかわからない • 柔軟性が無い • 滑り落ちやすい

比喩: 目隠でUFO キャッチャー • 位置記憶のみで勝負 • ちゃんと掴めているかも不明

1. ロボットアーム+カメラ • 視覚がある • cm-mmレベルの制御は可能 • 触覚が無い • 瓶底にピペットの先端が着いたか等 の判定が困難 • 柔軟性が無い • 強く押し込みすぎると装置がズレる/ 壊れる

比喩: UFO キャッチャー • 細かな制御は困難

2. ロボットアーム+触覚センサ • 視覚 • ケースバイケース • 触覚がある • モノにぶつかったかどうかの判定が 可能 • 柔軟性が無い • 固いものに対してはズレやすい/滑り 落ちやすい DOBOT MG400 https://www.youtube.com/watch?v=J7SDhBILpQo

• https://www.youtube.com/watch?v=J7SDhBILpQo

比喩: トング

3. ロボットアーム+ソフト部位 • 視覚 • ケースバイケース • 触覚 • ケースバイケース • 柔軟性がある • mm以下の力加減の制御が容易 DOBOT MG400+ソフトグリッパ https://www.techshare-store.jp/product/153

• https://www.techshare-store.jp/product/153

比喩: 人の指 視覚+触覚+皮膚の柔らかさ があれば便利

関連研究 (抜粋) • 触覚の活用 • 触覚センサ+深層学習によるリアルタイムの力制御(筑波大・境野先生) • https://www.youtube.com/watch?v=O-gF9jJaqLY • ソフト部位の導入 • ゲルを緩衝材にした乳鉢による物質粉砕 • OMRON SINIC X / 阪大 • ピペットチップ台等の下に緩衝材やバネを置く •… まとめ: 「人の手」は非常に高性能 (コストを下げつつ､うまく模倣する機構の設計が大切)

• https://www.youtube.com/watch?v=O-gF9jJaqLY
• https://medium.com/sinicx-ja/ロボットによる粉体自動粉砕に関する研究をiros2022で発表いたします-5afa858e9fd0