タスク指向型ソフ卜ウェアシナジーを実現する 多指ハンド制御システムの検証

摘要

シナジーとは，各関節を連動させることでハンドの姿勢を表現する手法であり，人型ハンドの作成および制御に数多く応用されている[1-8].とくに，ハンド内のァクチユエータを制御することで実現されるシナジーをソつトウエアシナジー[9]とよぶ.一般的にシナジーはさまざまな姿勢を主成分分析することで構成される.一つのシナジーは数個の主成分によって構成され，利用する主成分の個数（シナジー次元）は寄与率を指標として決定される.主成分分析によって主成分は全関節の連動比として表れ，それぞれの主成分に対応した入力を与えることで，全関節の自由度より低い次元でハンドを制御できる.本論文ではこの性質を低次元性とよぶ.従来のシナジ一[10,11]はさまざまな把持姿勢から構成されており，多様な姿勢を低次元で実現できる.ところ力、ツールの使用といった精密な動作が要求されるタスクを従来のシナジ一で表現する場合，低次元のシナジーでは関節角度の誤差が大きくなるため，高次元の主成分が必要となり低次元性を確保できない.さらに，従来のシナジーの評価指標[12,13]には寄与率がおもに用いられているが，寄与率がタスクの成否にどのように影響を及ぼすのかといつた検討もなされていない.%hands and designs a control system of multi-fingered hand that realizes TOSS. By using TOSS, we can perform various tasks with fewer principal components than those of conventional synergies by switching synergy corresponding to each task. We show that TOSS can be realized with lower approximation error and higher contribution rate than the conventional synergy for a given task. Moreover, we verified through physics simulation that an adverse effect of dimensionality reduction is smaller than conventional synergy. These results show that, by using TOSS, we can properly perform various tasks with fewer inputs.