折り紙をヒントに、尖ったものでも器用に掴めるロボットグリッパーを開発

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香港科技大学の研究チームは、折り紙をヒントに、安定して器用に物を掴めるロボットグリッパーを開発した。先端形状を凸面、凹面、平面などに変形させることで、丸いものや尖ったものでも把持できる。研究結果は、2020年8月20～21日にオンライン開催された「2020 IEEE International Conference on Automation Science and Engineering（CASE）」で発表された。

研究チームは、以前から折り目パターンのばね構造に関心を持っており、2019年にもソフトグリッパーを開発している。しかし、ロボットの指先が平らだったため、器用さに欠け、組み立てラインなど用途が限られることが想定された。

今回新たに開発したグリッパーは、折り紙ベースの骨格とモーター駆動の4節リンク機構を組み合わせることで、物体の把持の安定性と器用さを兼ね備えている。四葉のクローバーのような形状の指先を、4つのサーボモーターで別々に制御することで、凸面、凹面、傾斜平面と3種類に変えることができる。

実験では、凸面モードで円柱をピボット操作したり、凹面モードで楕円体や角錐を掴んだり、傾斜平面モードで物体の向きを変えたりして、変形モードの有効性と把持力の安定性を示した。

今後は、さらにグリッパーの形状や動作モデルの最適化、閉ループ制御などを予定している。

折り紙をヒントに、尖ったものでも器用に掴めるロボットグリッパーを開発