Research press release

ロボット工学:器用に動くロボットハンド

Nature Communications

Robotics: A dexterous robotic hand

応答性の高い動きとセンサー機能に必要な全ての部品が組み込まれた高度に器用なロボットハンドを発表する論文が、今週、Nature Communications に掲載される。このロボットハンドは、既存の市販ロボットアームに装着可能で、卵の把持からハサミやピンセットの使用まで、広範囲の課題を実行することができる。

ロボットハンドは、さまざまな課題を実行する能力を秘めている。しかし、このロボットハンドの開発において、ロボットを動かすためのアクチュエーター部品を追加せずに、高度の器用さや適切な力でつかむ能力などの機能を維持することは難題になっている。また、アクチュエーター部品を追加すると、こうしたロボットハンドを既存のロボットアームに組み込むことが難しくなり、その用途が制約を受ける。

今回、Uikyum Kimたちは、ILDA(integrated linkage-driven dexterous anthropomorphic)ハンドという器用なロボットハンドを開発した。このロボットハンドは、20個の関節で構成され、運動自由度が15、指先力が34ニュートン、重量が1.1キログラム以下、コンパクトなサイズ(218ミリメートル)で、触覚センサー機能が備わっている。ロボットハンドには、全ての部品が組み込まれているため、前腕などの部品を追加せずに既存のロボットアームに取り付けることができる。Kimたちは、一連の実験で、このロボットハンドが、さまざまな形状の物体を拾い上げたり、缶を十分に強くつかんで潰したり、卵を割らないようにそっとつかんだりできることを実証した。このロボットハンドは、ハサミで紙を切ることもピンセットで小さな物体をつまみ上げることもできた。

A robotic hand, which integrates all of the components required for responsive movement, sensing and possesses high levels of dexterity, is presented in a paper in Nature Communications this week. The hand, which can be mounted onto existing commercial robot arms, is capable of performing a wide variety of tasks from grasping an egg to using scissors and tweezers.

Robotic hands have the potential to perform a wide variety of tasks. However, developing hands without additional actuation parts — which enable the robot to move — while maintaining functions such as high levels of dexterity or the ability to grasp with appropriate force, is challenging. Additional actuation parts also make it difficult to integrate these hands onto existing robotic arms, thus limiting their use.

Uikyum Kim and colleagues developed a dextrous robotic hand called ILDA (integrated linkage-driven dexterous anthropomorphic). The hand consists of 20 joints, which allow 15 degrees of freedom of movement, a fingertip force of 34 Newtons, weighs less than 1.1 kg, has a compact size (218mm) and tactile sensing capabilities. All of the parts are integrated into the hand, which means it can be attached to existing robotic arms without additional parts, such as forearms. In a series of experiments, the authors demonstrated that the hand was capable of picking up objects of various shapes, grasping strongly enough to crush cans, or delicately enough to hold an egg. The hand was also capable of cutting paper with scissors and picking up small objects using tweezers.

doi: 10.1038/s41467-021-27261-0

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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