人の指の動きを考慮したトマト収穫ロボット用ハンドの把持制御

摘要

日本の農業は食料自給率の低下や農業従業者の過疎高齢化などの問題を抱えている。そこで，農業用ロボットの導入がこれらの問題の解決策として期待を集めている。そこで本研究では，トマト収穫ロボットに注目し，安価で，トマトを傷つけずに把持するハンドの製作を目的とする。一方で，人が指で物をつまむ場合，指の先端軌道はサイクロイド曲線を描くとの研究結果が得られたが，指の制御方法は位置制御から力制御になることは自明である。さらに，固い物を把持する場合は力制御で，柔らかい物を把持する場合は，把持対象物を壊さないように力加減することも周知のことである。この力加減を，本研究では対象物に加えるエネルギ，すなわち仕事を一定にしているとものと見なし，この制御方法を仕事制御と呼ぶ。そこで，人の指の動き，制御方法をトマト収穫ロボットに応用する。