多関節マニピュレータを用いた高速打撃動作

研究内容

人間のマニピュレーション動作の中にはゆっくりとした精密な動作だけではなく, 操作対象との接触状態が激しく変化するような「打つ」「捕る」「投げる」などの俊敏でダイナミックな動作が存在する. ここでは高速ダイナミックマニピュレーションの一例としてバッティングタスクを取り上げる.
ボールの速度に関わらずバットを高速に振り切るスウィング動作と, バットの芯で正確に捉えるヒッティング動作を統合するハイブリッドな軌道生成アルゴリズムを提案した. 前者のスウィング軌道は高速動作となるように最適化しておき, これを時間軌道として与える. 後者のヒッティング動作は視覚フィードバックにより1msごとのボールの動きに合わせてマニピュレータの軌道を修正する. 予測を用いた場合とは異なり, 変化球を打つことも可能である. 2.5m離れた位置から人間がランダムにボールを投げるという設定で, ロボットがスウィング時間約0.2sで打ち返すことを達成した.


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参考文献

  1. Taku Senoo, Akio Namiki and Masatoshi Ishikawa. High-Speed Batting Using a Multi-Jointed Manipulator. 2004 IEEE International Conference on Robotics and Automation. (New Orleans, USA, 2004. 4.28) / Proceedings, pp.1191-1196.
  2. 妹尾 拓, 並木 明夫, 石川 正俊: 多関節マニピュレータを用いた高速打撃動作の研究, 第4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 (東京, 2003. 12.19) / 講演論文集, pp.123-124.