ダウンロード ロボット用触覚センサの設計法-実用ロボット・VR・触覚ディスプレイ開発へ向けて- (設計技術シリーズ) 本

本書は、触覚センサや触覚ディスプレイを開発したい、あるいはそれらを利用したいという研究開発者、技術者、教員および学生の方々に向けて、触覚センサ・ディスプレイの設計法について基礎から解説しています。 【目次】 第1章 はじめに 第2章 設計の基礎 2.1 触覚の仕組みと触覚センサ・ディスプレイ 2.1.1 触覚の仕組み 2.1.2 ロボット用触覚センサに組み込む機能 2.1.3 VR用触覚ディスプレイに組み込む機能 2.2 種々のロボット用触覚センサ 2.2.1 感圧導電性ゴム 2.2.2 静電容量 2.2.3 磁気 2.2.4 圧電効果 2.2.5 半導体 2.2.6 光および画像 2.3 種々のVR用触覚ディスプレイ 2.3.1 ハプティック・ディスプレイ 2.3.2 ドットマトリクス・ディスプレイ 2.3.3 その他の原理の触覚ディスプレイ 第3章 ロボット用三軸触覚センサの設計 3.1 原理 3.1.1 基本構造 3.1.2 光分布-力変換 3.1.3 円柱-円すい触子形 3.1.4 触子移動形 3.1.5 CT形 3.2 触子の設計 3.2.1 接触変形解析 3.2.2 有限要素法による触覚センサの設計 3.2.3 接触面積VS輝度値の積分値 3.3 ソフトウェアの設計 3.3.1 処理の流れ 3.3.2 OpenCV 3.3.3 重心計算 3.3.4 オプティカルフロー 3.4 評価装置の設計 3.4.1 評価項目 3.4.2 評価装置の機器構成 3.4.3 評価装置の設計例 3.5 触覚センサの設計事例 3.5.1 センサ構造 3.5.2 触子製造法 3.5.3 センシング特性 第4章 VR用触覚ディスプレイの設計 4.1 原理 4.1.1 基本構造 4.1.2 反力発生の原理 4.1.3 触覚発生の原理 4.2 発生力の設計 4.2.1 DCモータ 4.2.2 DCモータの制御法 4.2.3 圧電効果 4.2.4 バイモルフ形ピエゾアクチュエータ 4.3 回路の設計 4.3.1 PWM 4.3.2 ピエゾアクチュエータの回路 4.3.3 ピエゾアクチュエータの変位可変回路 4.4 ソフトウェアの設計 4.4.1 プログラムの流れ 4.4.2 DIO(デジタルインプット・アウトプット) 4.4.3 シフトレジスタ 4.4.4 D/Aコンバータ 4.5 設計事例 4.5.1 グリッパ搭載マニピュレータ形 4.5.2 指先呈示形触覚マウス 4.5.3 掌呈示形触覚マウス 第5章 応用例 5.1 ロボットハンド用触覚センサの応用例 5.1.1 ロボットの構造 5.1.2 ロボットが把持する紙コップへの注水実験 5.1.3 ボトルのキャップ締め実験 5.1.4 二部品の組み立て実験 5.1.5 紙めくり作業 5.2 VR用触覚ディスプレイへの応用 5.2.1 力覚と触覚融合呈示の下での仮想作業 5.2.2 形状呈示実験 5.2.3 仮想テクスチャ呈示実験 5.2.4 圧覚とせん断力同時呈示実験 5.2.5 掌呈示形触覚マウスの性能検証実験 5.3 触覚と力覚の錯覚の応用例 5.3.1 錯触 5.3.2 運動錯覚 5.3.3 疑似力触覚(Pseudo-Haptics) 5.3.4 ベルベット錯触と滑らかさ呈示 5.4 今後の応用展開 5.4.1 インフォモーション 5.4.2 感情の制御 5.4.3 触覚のGestalt 5.4.4 ヒトとロボットの触覚統合 第6章 おわりに