| 第1章 人間の手とロボットハンド |
| 1.1 手の関節 1 |
| 1.2 手の機能 4 |
| 1.3 触覚 5 |
| 1.4 ロボットハンド 8 |
| 1.5 多指ハプティックインターフェイス 10 |
| 演習 11 |
| 第2章 多指ハンドの運動学 |
| 2.1 接触点での力学 13 |
| 2.1.1 接触モデル 13 |
| 2.1.2 接触モデルに基づく運動拘束 18 |
| 2.2 把握の形態と力学 19 |
| 2.2.1 把握写像 20 |
| 2.2.2 受動拘束と能動拘束 26 |
| 2.2.3 フォームクロージャ 27 |
| 2.2.4 フォースクロージャ 29 |
| 2.2.5 力分配 32 |
| 2.3 非固定接触 34 |
| 2.4 拘束条件 36 |
| 2.4.1 接触モデルと拘束条件 36 |
| 2.4.2 速度拘束 37 |
| 2.5 ハンドの可操作把握 38 |
| 2.5.1 指の力学と運動学 38 |
| 2.5.2 可操作把握 40 |
| 2.6 曲面座標による転がり接触の運動表現 44 |
| 2.6.1 曲面座標 44 |
| 2.6.2 指と対象物との接触 46 |
| 演習 49 |
| 第3章 拘束と可制御性 |
| 3.1 ホロノミック拘束と非ホロノミック拘束 51 |
| 3.2 非ホロノミック拘束の性質 54 |
| 3.3 微分幾何学の基礎 58 |
| 3.3.1 座標変換と微分同相写像 58 |
| 3.3.2 ベクトル場とLie 微分 60 |
| 3.3.3 Lie 括弧積とフロベニウスの定理 61 |
| 3.4 システムの可制御性 65 |
| 3.4.1 可制御性の概念 65 |
| 3.4.2 線形システムの可制御性とLie 括弧積 72 |
| 演習 72 |
| 第4章 ロボットの動力学 |
| 4.1 剛体の運動 73 |
| 4.2 ラグランジュ法 76 |
| 4.3 多リンク機構の動力学モデル 78 |
| 4.4 動力学モデルの基本的な性質 84 |
| 4.5 カーテシアン空間での動力学モデル 89 |
| 4.6 ホロノミック拘束を受けるロボットの動力学 91 |
| 4.6.1 仮想仕事の原理 91 |
| 4.6.2 ダランベールの原理 92 |
| 4.6.3 未定乗数法とラグランジュ方程式 92 |
| 4.6.4 低次元化モデル 96 |
| 4.7 非ホロノミック拘束を受けるロボットの動力学 98 |
| 4.8 ハンドの動力学 98 |
| 演習 102 |
| 第5章 非線形システムの安定論 |
| 5.1 非線形システムの基礎概念 105 |
| 5.1.1 解の存在性と一意性 105 |
| 5.1.2 自律システムと非自律システム 107 |
| 5.2 非線形自律システム 108 |
| 5.2.1 安定性の概念 108 |
| 5.2.2 非線形システムの線形化 112 |
| 5.2.3 リアプノフの直接法 114 |
| 5.2.4 不変集合定理 118 |
| 5.2.5 ロボットの位置制御の安定性 120 |
| 5.3 非線形非自律システム 122 |
| 5.3.1 非自律システムの安定性の概念 122 |
| 5.3.2 非自律システムの安定論 124 |
| 5.3.3 Barbalatの補助定理 127 |
| 5.3.4 ロボットの適応制御の安定性 130 |
| 演習 132 |
| 第6章 ロボットハンドの制御 |
| 6.1 インピーダンス制御 135 |
| 6.2 計算トルク制御 137 |
| 6.2.1 力覚センサを用いない計算トルク制御 139 |
| 6.2.2 力覚センサを用いる計算トルク制御 142 |
| 6.3 適応制御 144 |
| 6.3.1 力覚センサを用いない適応制御 144 |
| 6.3.2 力覚力センサを用いる適応制御 146 |
| 6.4 滑り接触のときの適応制御 148 |
| 6.5 握り反射を模擬した未知形状物体の把握 153 |
| 演習 156 |
| 第7章 ハプティックインターフェイスの制御 |
| 7.1 間接制御と直接制御 157 |
| 7.2 冗長自由度ハプティックスの制御 159 |
| 7.2.1 冗長力制御 160 |
| 7.2.2 ハンド可操作性最適化制御 162 |
| 演習 163 |
| 演習問題解答 165 |
| 参考文献 187 |
| 索引 195 |
図書
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