研究内容RESEARCHES

Smart Mechanics & Design ロボットメカニズム

広島大学大学院先進理工系科学研究科 電気システム制御プログラム
スマートロボティクス研究室 教授
高木 健 Takeshi TAKAKI
>> 研究テーマ
リアルワールドに対する迅速かつ柔軟な行動を実現する基盤ロボティクス技術として、高速ビジョンを用いたセンサベースドマニピュレーションの研究、構造に知能を内包したロボットメカニズムの研究などを行っており、人間とは異なる形でのマニピュレーション技術の実現を目指しています。

バッティングロボット

本研究では、人間を超える高速な打撃動作を可能とするロボットシステムの実現を目指し、1000fps以上の視覚処理を可能とする高速ビジョンと弾性エネルギーの蓄積を利用した高速マニピュレータを組み合わせた、高速バッティングロボットを開発した。

本ロボットシステムでは、まず二台の高速ビジョンシステムにより対象の三次元位置をリアルタイムに捕捉し、その三次元位置情報と時間情報を元に、打撃ポイントにおけるボール対象の予測三次元位置、到達予測時間を計算した上で、その情報をLANを介して高速マニピュレータシステムへ転送する。次に,マニピュレータシステムでは予測された三次元位置,到達予測時間を目標として、トーションバネに蓄積された弾性エネルギーを利用してボール対象を打ち返す動作を行う。

本ロボットシステムについては、愛・地球博プロトタイプロボット展に出展し、'(1) 参加者の投球を打ち返すバッティングデモ、(2) ピッチングマシンの投球を打ち返すバッティングデモ、(3) 参加者の投球のコース、球速を判定するヴァーチャルアンパイアデモのデモ展示を実施した。

またピッチングマシンから投球される時速160kmの速球に対して、バッティングロボットの打撃実験を行った。なお実験に用いたバッティングロボットには、愛知万博に出展したロボットよりもスイングを速くし、より高速なボールを打撃できるように改良を加えたものを用いた。その結果、カメラとバッティングロボットの距離を7mに設定した場合について、剛速球を打撃できることを実証した。





プロトタイプロボット展におけるバッティングロボット解説映像
(MP4 9.8MB)
MPEG動画(1.6M)
人が投げる時速100kmのボールを打ち返す様子
MPEG動画(1.0M)
ピッチングマシンからの時速160kmのボールを打ち返す様子