仮想物体位置情報の更新による外力に対してロバストな把持制御手法

摘要

これまで，多指ハンドによる物体操作おいては，静的·準静的な状況を仮定する場合が多かったが，近年，慣性力や転がり拘束力などを考慮した動的物体把持手法が提案されている[1]．Taharaらは，把持物体の実際の位置·姿勢情報では無く，各指の関節が持つエンコーダなど，内界センサ情報を用いて構築した仮想的な物体位置·姿勢情報を用いる事で，外界センサを利用しない動的な物体把持·操作手法を提案している［2，3］．Kawamuraらは，Taharaらの手法を拡張し，視覚センサからの情報を用いて仮想物体情報を逐次更新することにより，視覚情報に含まれる遅れに対してロバストで，かつTaharaらの手法では不可能であった厳密な位置·姿勢制御を実現している［4，5］しかし，これらは全て，環境との接触など，外部からの力が働かない状況を想定しており，外乱に対するロバスト性については考慮されていない．外力に対する物体把持の安定度を測る指標として，Force closureが広く利用されているが，静的な状態を想定しているため，そのまま動的把持に導入することは困難であり，また，あくまで指標であるため，これによって何ら制御手法に対する解を与えるものでは無い．本研究では，動的な意味での把持ロバスト性向上を目的として，Taharaらによって提案された仮想物体位置情報を，外力に応じて更新する手法を提案し，数値シミュレーションによってその有用性を示す．