論文の概要: A Mixed-Stiffness Anthropomimetic Fingertip Broadens the Operating Range for Coin Grasping
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.07887v1
- Date: Sat, 08 Aug 2026 03:27:45 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-11 19:16:36.548691
- Title: A Mixed-Stiffness Anthropomimetic Fingertip Broadens the Operating Range for Coin Grasping
- Title（参考訳）: 混合剛性造形フィンガープはコイングラスピングの手術範囲を広げる
- Abstract要約: 薄い物体をつかむための操作範囲は、パッドの柔らかさだけでなく、爪支持パッド内に硬さを置く場所にも依存する。
その結果, 薄い物体をつかむ動作範囲は, パッドの柔らかさだけでなく, 爪支持パッドの硬さにも依存することが示唆された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.8338950557194913
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Robotic grasping of thin, flat objects such as coins on hard surfaces remains challenging because conventional methods require reorienting the object, accessing its underside, or adding a dedicated nail mechanism. We previously showed that a rigid nail arrests soft-pad deformation and thereby forms a geometric constraint that improves precision grasping. Here we asked whether an additional constraint-forming boundary, created within the pad by material choice rather than by anatomy, could extend the conditions under which that constraint holds. We fabricated anthropomimetic fingertips with Shore E10 silicone at the center and Shore A60 at the sides, and compared them with uniformly soft E10 fingertips. An automated apparatus performed an oblique rotational tip pinch in which the pad engaged the coin's lateral surface, lifting it from flush contact with no gap beneath it. Over variations in horizontal approach distances, vertical finger displacements, and index-finger rotation, the mixed-stiffness pair maintained high success rates across more tested settings than the uniform pair during both geometric-constraint formation and the transition to a stable grasp. The nail-free pair failed in all 36 conditions of Experiment 1-1. However, the uniform pair performed better when coin position along the finger axis was varied, a condition-dependent trade-off. After tuning for coin size, both fingertip types grasped all six Japanese denominations. These results suggest that the operating range for thin-object grasping depends not only on pad softness but also on where stiffness is placed within a nail-supported pad, making boundary placement a candidate fingertip design variable.
- Abstract（参考訳）: 硬い表面のコインのような細い平らな物体をロボットでつかむことは、従来の方法では、物体の向きを変えたり、下面にアクセスしたり、あるいは専用の釘機構を追加する必要があるため、依然として難しい。
前報では, 硬い釘が軟質パッドの変形を抑え, 精度の把握を向上する幾何的制約を形成することを示した。
ここでは、解剖学によってではなく物質的選択によってパッド内で生成された制約形成境界が、その制約が保持する条件を拡張することができるかどうかを問う。
人為的指先を中央にショアE10シリコン、側面にショアA60で作製し、柔らかいE10フィンガータイプと比較した。
自動装置は斜めに回転する先端ピンチを実行し、パットはコインの側面と接触し、その下に隙間のないフラッシュコンタクトから持ち上げる。
水平接近距離, 垂直指変位, および指数指回転の変動により, 混合剛性対は, 幾何制約形成と安定グリップへの移行の両段階において, 均一対よりも多くの試験条件で高い成功率を維持した。
爪のないペアは実験1-1の36条件すべてで失敗した。
しかし, 均一対は, 指軸に沿った硬貨位置が変化した場合, 条件依存性のトレードオフが生じた。
硬貨サイズを測った後、両指先は日本の6種全てを把握した。
これらの結果から, 薄形物体の把持動作範囲は, パッドの柔らかさだけでなく, 爪支持パッド内に剛性を置く場合にも依存し, 境界位置が指先形状の候補となることが示唆された。
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