• Hirai实验室：集成机器智能实验室

• 当前项目

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  • 软手指的操纵

  • 这项研究的目的是使用软手指的机械手进行灵巧和稳定的物体操纵。通过实时视觉系统测量的操纵物体的位置和由触觉传感器测量的抓握力的位置是对手动运动的前后，以实现稳定的抓握和操纵。我们对软指尖的建模以及用于抓握和操纵的控制定律感兴趣。
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  • 非均匀生物对象建模

  • 这项研究将建立一种基于内部测量的非均匀生物对象的变形模型的方法。我们将使用CT和MRI在对象内部获得变形场，以估计不均匀的变形参数。
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  • 紧张的机器人

  • 在这项研究中，我们将研究一个机器人，该机器人通过紧张结构的变形在地形上移动。该身体由紧张会员相关的刚性元素组成。紧张结构的变形产生了地形上的运动。
    
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  • 爬行和跳跃软机器人

  • 在这项研究中，我们将通过滚动和跳跃来开发一个能够崎rough地形运动的机器人。由可变形的软体和柔性执行器组成的机器人可以通过其可变形身体的变形在地面上滚动并跳跃。
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  • 皮带对象操纵

  • 这项研究的目的是实现对皮带物体（例如平坦电缆和柔性电路板）的操纵。通过视觉观察对象变形来估计变形属性，以确定处理对象的操纵器的轨迹。
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  • CMOS+FPGA视觉

  • 我们开发了CMOS+FPGA视觉系统，以执行快速（1,000fps）和高分辨率（1,000x1,000像素）视觉反馈。CMOS图像传感器实现了连续图像和FPGA的快速捕获，其中实现视觉算法可以实时计算视觉反馈的功能。
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  • 微零件进食

  • 该项目的目的是实现微电动零件的振动驱动器，例如芯片冷凝器和固定器。我们将不对称的表面（锯齿表面）带有对称振动（正弦振动），以实现微部件的单向运动。我们正在分析进食过程中微部件的动力学。
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  • 微气瓣

  • 我们开发一个微气动比例瓣膜，可以嵌入气动肌肉中，并可以控制驱动气动肌肉的0.5MPA气流。
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  • 布操作

  • 该项目旨在开发执行衣服的机械系统。展开包括抓握，扩展和放置手推车。我们通过捏合滑动运动来分析动态扩展。
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  • 软界面

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    这项研究的目的是控制包括软界面在内的机制。通过同时控制软体对象的运动和变形，并控制了一个松散耦合的接头，我们揭示了机械和控制之间的相互作用，以控制软界面的机制。
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  • 操纵可变形线性对象

  • 在这项研究中，我们将探讨对可变形线性物体（例如电缆，绳索和管）的操纵。基于线性对象建模，我们将建立控制策略以执行线性对象的操纵。
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  • 皮带对象建模

  • 这项研究的目的是建立用于可变形皮带对象（例如平坦电缆和柔性电路板）的建模方法。开发了一种基于差异几何形状的建模方法来描述皮带对象的弯曲和扭曲。

• 集成传感器和情报实验室。

• 综合传感器和情报实验室已于2009年成立，旨在通过整合感官，智能和运动系统来开发自主和自适应机器人系统的智能传感系统。我们的研究问题包括智能传感器，传感器融合，神经形态系统和基于视觉的机器人控制。

• 自主和自适应机器人的智能视觉系统

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  • 神经形态视觉芯片

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    硅视网膜是一种智能视觉传感器，可以使用平行的模拟电路来执行实时图像预处理，该电路模仿脊椎动物视网膜中神经元电路的结构。为了增强对照明条件变化的鲁棒性，我们设计和制造了基于框架的，宽的动态范围硅视网膜，具有对数照明到电压传输特性。芯片实现了足够宽的动态范围，可以在室内和室外环境中感知物体。
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  • 模拟立体神经机制的双眼机器人视觉

  • 我们已经开发了一个双眼视觉系统，该系统模拟了主要视觉皮层（V1）神经元电路中的差异计算。该系统由两组硅视网膜和简单的单元芯片组成，它们对应于双眼视觉和可编程门阵列（FPGA）电路。这种布置模仿了大脑视觉系统的层次结构。由于模拟VLSI的平行和模拟计算与硬连线数字电路的平行和模拟计算结合在一起，目前的系统可以实时使用紧凑的硬件和低功率耗散来有效地计算双眼差异。
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  • 基于视觉的小型移动机器人导航

  • 我们设计了低功率和紧凑的双眼机器人视觉系统。该系统由两个硅视网膜和FPGA电路组成，可以实时计算深度图和速度图。我们开发的计算算法的灵感来自主要视觉皮层的神经元网络的层次结构。我们将系统应用于ISHII实验室开发的移动机器人的基于视觉的导航。在真正的环境中，在九州理工学院。

• 合作

• 用多连接双臂控制水下机器人的控制 /操作

• 在这项研究中，我们开发了一个人尺寸的水下机器人（长度；直径700mm，直径； 200mm），带有两个臂（总长度； 600mm）而不是专家潜水员（图1）。一个串行链接的手臂具有5 DOF，包括2 DOF的手的扭曲/握住。我们开发的单手操作员可以在此系统中同时驱动臂/身体（图2）。武器的质量占据了整个体重的20％，因此机器人的态度在工作过程中可能会发生变化。可移动的浮点阻滞保持/改变态度以支持工作，将浮力相对于重心移动（图2，图3）。我们已经检查了该机器人可以通过现场工作（请参阅电影）来执行几项水下任务，而不是人类。
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  • 图1：原型（可可）
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  • 图2：概念
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  • 图3：通过转移可移动浮选块改变态度的原则