吋 GにJ
-0.0も 0.5
time (s)1 1.5
Fig.6.5: Observation of object axi
2
咽�
6.3 作業エラーH、?の計測 70
エラー検H\ �こより停止した場令をFig.6.6(a)に示す. 比較のため， f-i標状態判定がJEし く実行され停止した場合をFig.6.6(b)に示す. このように， 本センシングシステムでの傾き 計測により， 作業エラー検iJ'，が'た現でき， 作業のfVJL綻を未然に|功ぐことができる.
(FI) StOppélgC by ('JTOl dctcctioll aftゃr [(.ìil \11'(、
ill jllclgC'J1lC'llt of C'OlltClct achi\'C'l1lC'ut
(b) Stoppag(' byωl'l'cct .iUdgC'lllC'llt ()f cOlltact
(lchiVCl1lCllt
i巳.G.O: Horizont礼1 1\10\，('- to- tOllch
F 一一一一一一一一一ー一 ��
6.3. 作業エラー時の計測 71
6.3.3 滑り検出実験
第5章では， 1つの軸に沿った物体操作における， 滑り検出の実験結果を示した. 本節で は， さまざまな接触状態変化や位置姿勢変化が起こるPeg-in-Hole作業においても， 滑りの検 出が可能であることを確認する. さらに， 同様な運動軌跡でも環境との接触のない操作では 滑りが生じず， 検出もされないことを確認する.
<< Peg-in-Hole作業における滑り検出》
Peg-in-Hole作業で作業エラーが起こった時， 環境と接触したまま目標とは異なる動作を とるため， 指と対象との聞の滑りが生じやすい. ここでは， この滑りを検出し計測する.
操作対象のPegとして， 直径40[mm]， 高さ125[mm]， 重量100[g] のベークライト円柱を 用い， はめ合い実験を行った. Holeのクリアランスは， O.8[lnm] である. Pegを把握したと きの3本の指先の初期配置， 操作過程の状態遷移の様子をFig.6.7に示す.
操作1 は目標状態で停止した. 操作2では， Pegの底部とHoleの上縁との接触を維持し つつ， Pegを水平に滑らせて新たな接触状態の達成を試みたが， 接触判定のしきい値が大き すぎたため， 接触した後も動作が続いた. 物体や環境に過度な力を与えないよう把持内力を 小さくしていたため， 指先が滑り， Pegが大きく傾いたが， 視覚による傾き計測により停止 した( 操作2E) . 操作3Eでは， PcgがHoleにひっかかりながら操作が行われたため， Peg の挿入には成功したが指先では滑りが生じた.
.2:八 引 (1)Vertical
V「もJ
Move-to-句 touch
finl
lnitial ー+
(2)Horizontal Move-to
touch
一一炉
(2E)Horizontal Move-to
touch Error
一一ー ー一一"
Fig.6.7: Peg-in-hole task with error
(3E)Rotate-to
insert Error
Goal
この実験においては， 操作2Eと3Eにおいて滑りが発生し目視でも確認できている. 干
のときの指3(Fig.6.7中の五n3)の滑り検出の結果をFig.6.8とFig.6.9に示す. 図中の一 点鎖線の縦線で区分けされた部分が各操作プリミティブの実行に対応する. 滑り判定と計測
6.3. 作業エラーH与の計測 72
にあたって， 式(5.8)(5.9) (5.10)の各パラメータの偵はß = 0.45， γ= 0.45， 人 �3， T = 0.013 である. また 滑り計iHlJ I�if標系l:s・?のy仙は円ねの判lを接触|可にlE身ナ影したHlú]と
している.
finger3
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7 8
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a(1) _J2L_ ( 2E) __ time(s) (3E)
10
9 10
9 10
9 10
Fig.G.8: Slip 心tC'ctiOll in pC'g-in-l刈o task(五時01' 3)
Fig.6.8はJ-_から， サ一ボボ、サイクルでで、IÎ刊1机視測リ-凶 されたi十計，↑↑i「g?}りi速宝!皮支U内-川‘
条l'件T午|二1 U法l去:級jμJとJ後長線ノ刈Jのよ比ヒり) ， 条件II(肢が��)jと滑り速度のなすf(Jの余以)， 条件IとIIの
論理積である. 1ヌ1'11 太い実線は 条件Iと条íl IIの し きい伯を点す. 転がり接触による制御 則巾で必�な指先接触l�佐川のI�I-tj�に， 悦党で，�'hWJされた操作対象の似円安勢を1IJし3ており，
これが誤jfiをJ、?つため i竹り速!文は大きなノイズを合んでいる.
Fig.6.9 は[-_から， 条1'1二IとIIが成立するときの 滑り速度だけを応分 して得られたi"tり 守のx[1�jlJ戊分， y '14lJ成分， 条件IとIIには無関係に十丹り速度を杭分 したもののxl削l成分とY
$UI成分である. 111し， 各操イ乍プリミテイブの切り伴え1I!j，行、で積分:立をゼロとしている.
指3では， 操作2Eで操作対象I��f票系の� II�" (i骨り略標系のy1141]と、I!:行)のマイナス)jlíl]
への指先滑りが観測され， 操作3Eで操作対象眼標系のy紬(滑り!宅標系のx軸とほぼ予行) のマイナスノ7向への指先滑りが観測された. 操作1と操作2における指先滑りは微小で， 11
視では確認できなかった. Fig.6.9の結果から， 条件IとIIが成立するときの滑り泣の計iJ1iJ
. 一一一 一 一 -
J=-6.3. 作業エラーH、?の計測
73
slip displacement(with slip detection) of Finger3
l
‘ -E
l ••
....
-月i dF、�ザ】F-白、一、，一ー一ー-』心---..._-....
。 2 3 4 5 6 7 8 9 10
...---. 5
ε ε 。
〉、 -5
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。 2 3 4 5 6 7 8 9 10
time (s)
integral of slip velocity(without slip detection) of Finger3
{EE}×
0 1 2
4 (1) ..._j2L�
3
(2E)
4
time (s)
7
(3E)
8 9 10
.... ‘
ー-Fig.6.9: Slip diSplé1代1110凶in prg-in-l叫c task
(
fingcr3)
� 一ー一一 一 一一一 II�
_""þF
6.3 作業エラー時の計測 74
が， 目視による観測と一致した結果となっていることがわかる.
なお， 操作2Eにおいて， 物体表面上での接触点移動量は約10.5[mm]で， そのうち滑り による移動量は約8.1[mm]， 転がりによる移動量は約2.4[mm]である.
《転がり接触が維持された物体操作における滑り検出》
操作対象を環境から離して， それらの間の衝突や摩擦がない状態で十分な内力をかけ， 滑 り検出実験を行った. この操作においては， 転がり接触が維持されており， 滑りは目視では 生じていない. 前述の実験と比較するために， 5つの経路点を与え， 軌道をほぼ同じにした (Fig.6.10) .
lnitial 一一一" 一一惨 一一一" 一一一惨 Goal
Fig.6.10: No collision with environment
指3での滑り検出の信号としきい値をグラフにしたものをFig.6.11に示す. 条件I， II を考慮せず， 滑り速度をそのまま積分したものをFig.6.12に示す. Fig.6.11の滑り速度と Fig.6.12の値には， 誤差成分が見られ， 0になっていないが， 式(5.9)(5.10)の条件も併せ て考慮すると， 滑りが生じていないことが分かる. 他の指に関しても滑りは検出されていない.
� 一一一一一 一一一一一一
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6.3 作業エラ一時の計測 75
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finger3