EUのSoftHandlerプロジェクト、柔軟なロボットハンドで産業用把持の課題解決を目指す

何が起きたか

EUのSoftHandlerプロジェクトは、柔軟なマニピュレータを用いた産業用ロボットハンドの試作機開発を目指した。プロジェクトコーディネーターのAntonio Bicchi氏は、ランダムに置かれた物体の把持・移動を可能にすることを目指したと述べている。この技術は商業化され、qbrobotics社が産業用ロボット向けハンドの製造を計画している。

詳細

SoftHandlerプロジェクトは、工場のロボットが規則的に配置された物体を簡単に掴んで移動できる一方で、容器内の乱雑な部品や生鮮食品、廃棄物の選別など、不規則な物体の把持・操作が難しい問題に取り組んだ。プロジェクトは、異なるサイズ、形状、重量、強度の物体に適合する柔軟なマニピュレータを備えた産業用システムの商業的に実行可能な試作機の構築を目指した。 プロジェクトコーディネーターのAntonio Bicchi氏は、「産業用グリッパーが柔らかさのアイデアを活用して、トレイにランダムに置かれた物体を拾い上げ、別の箱やトレイに移すような操作を産業環境で行えるかどうかを証明すること」が目的だったと説明する。この作業は生産者や倉庫で頻繁に発生するという。 プロジェクトは、Bicchi氏と彼のチームによる以前の研究から発展した。元の助成金「SOFT HANDS」では、人工手の設計における問題に取り組み、人間の手の複雑さと器用さ（19の自由度）を模倣しながら、部品を堅牢で操作が簡単に保つことを目指した。Bicchi氏は、多くの研究者が人間の手に近似するハンドの設計を試みてきたが、実際の産業用途や義肢で使用される人工手はほとんどなかったと指摘する。産業環境では、高度に関節を持つマニピュレータは、相互作用する物体に応じて新しいアプリケーションごとに再プログラムする必要があり、コストがかかり普及を妨げている。 Bicchi氏の解決策の一部は、運動プリミティブに焦点を当てることだった。これは、協調して働く筋肉群で、単純なインパルスで複雑な動作を生み出す。Bicchi氏は「これらのプリミティブを使えば、1つか2つのコントロールで把持操作の90%を行うことができる」と述べている。 Bicchi氏とイタリア工科大学の同僚たちは、この成功を基に柔軟なマニピュレータを開発した。システムは、把持する物体のモデルを構築し、マニピュレータが感じる物体と比較する。モデルと現実の差が大きいほど、マニピュレータは物体をより強く把持する。これは、物体を分類するためにマシンビジョンを使用する既存システムよりも優れており、これらのシステムは照明条件が悪い場合や異種物体で苦労する。柔軟なマニピュレータは、複雑な機械式グリッパーよりも堅牢でもある。Bicchi氏は「我々の方法では、物体をはるかに速く操作できることを証明した」と述べている。 この研究は欧州研究会議によって支援された。Bicchi氏は「これは絶対に重要で、他のグループがやっていることや、我々が20年間やってきたこととは非常に異なる新しい方向に進む自由を与えてくれた」と述べている。この研究はその後、商業企業であるqbroboticsにスピンアウトし、これらの原理と設計に基づいて産業用ロボット用のハンドを製造することを目指している。

Key Facts

なぜ重要か

このプロジェクトは、産業用ロボットが不規則な物体を扱う際の課題に対する解決策を示した。柔軟なマニピュレータの使用は、従来の機械式グリッパーよりも堅牢で高速な操作を可能にし、産業オートメーションの効率向上に寄与する可能性がある。また、研究の商業化は、ロボットハンド技術の実用化を促進する。