研究者は、乾いた状態と濡れた状態で物体をつかんで解放するためのロボットの指先を開発します

金沢大学の研究者チームは、乾いた状態と濡れた状態で物体をつかんで解放するためのロボット制御システム（または指先）を開発しました。

研究者らは、この研究により、「適切な潤滑剤を塗布することにより、摩擦の大きい柔らかい表面の流体の指先による物体の把持が制御可能である」ことを確認できたと述べています。

しかし、現在の制御技術を製造環境に適用するには、さまざまな条件下でさらに実験を行う必要があると彼らは付け加えました。

とはいえ、この研究は、狭い空間での物体の把持や解放などの作業自動化を実現するための一歩となることが期待されています。

産業用ロボットは現在広く使用されており、自動車製造などの分野で欠かすことのできないものです。従来のロボットの手は、固定された形の硬い物体をつかむのに適していますが、複雑な物体をつかんだり、柔らかい物体を優しく握ったりするのは簡単ではありません。

また、さまざまな条件下で、表面特性（乾燥、湿潤など）などの物体の物理的特性に対応する必要があります。

ロボットの手の柔らかい表面の指先は変形可能であり、物体の形状に応じた表面の変形によって接触面積を拡大できるため、複雑な形状の物体をかなり簡単につかむことができます。

柔らかい表面の指先は、柔らかい物体をつかむのに非常に効果的です。豆腐も把握できます。

しかしながら、一般的に、軟質材料の表面摩擦は高く、それは放出をより困難にする。また、特に作業スペースが狭い場合は、オブジェクトを目的の位置に解放することも困難です。

研究グループは、金沢大学の渡辺哲陽教授が率い、ロボットの手の指先で物体をつかむ制御技術の研究を行っています。

本研究では、グループは摩擦制御システムの開発を目指しました。

グループは、物体をつかむためにロボットの手の柔らかい指先を使用しました。放出は、潤滑剤を塗布（注入）することによって達成されました。

この研究では、エタノールは化学的に安全で乾燥しやすく、表面張力が低いため、潤滑剤として無水エタノール（> 99.5％）を使用しました。

図1に示すように、ニトリルゴムフィルムを指先の土台の側面に接着して、チェーンソーオイルを充填するためのスペースを作成し、「流体の指先」を作成しました。

次に、シリコーンの「テクスチャ」を接着してゴムフィルムをコーティングしました。 「テクスチャ」の材料は、荷重方向に垂直な間隔1.5mmのスリットを備えたシリコーンシーラントでした。

スリットは、水に濡れた状態での大きな摩擦と潤滑剤の拡散のために導入されました。

この流動的な指先で、台所用品に使用されているさまざまな材料の物体をつかみ、潤滑剤を塗布すると、摩擦が実際に減少することが確認されました。

摩擦は、乾いた状態と濡れた状態の両方で減少しましたが、油性の状態ではそのような潤滑効果は観察されませんでした。

次に、箱詰め作業シミュレーションを行いました。紙箱を両側から2本の液体の指先でつかみました。

上記の「テクスチャ」は、各流体の指先に接着されています。紙箱に重りを乗せて安定した握り方を確認しました。

おもりを取り除いた後、両方の液体の指先に潤滑剤を注入しました。これにより、紙箱がかなり短時間（2.5秒未満）で下向きに滑って、紙箱の梱包作業が完了しました。

ここに示すように、高摩擦の「テクスチャ」が流体の指先に接着され、潤滑剤（ここでは無水エタノール）を注入すると摩擦が減少しました。

したがって、指先を動かさずに摩擦を制御することで、オブジェクトを解放して目的の位置に配置することができました。