RSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11
⾰新的ロボット研究開発基盤構築事業
ロボットによる社会変⾰推進に向けたロボット・ＡＩ部事業の周辺技術・関連課題に係る先導調査研究

ハンドリング評価のための⾷品サンプルに関する先導調査研究平井 慎⼀ （⽴命館⼤学），和⽥ ⼀義（東京都⽴⼤学），中川 友紀⼦（株式会社アールティ），

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評価実験の課題
⾷材の特性は変動が⼤きい
統⼀的な評価が困難
⾷材の管理に⼿間を要する
フードロス

原⽥ 研介（⼤阪⼤学），王 忠奎（⽴命館⼤学），⾷品評価サンプル規格標準化研究専⾨委員会

本報告の成果は，国⽴研究開発法⼈新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託業務(JPNP20016)の結果得られた⾷品サンプルを使い⾷材の使⽤を低減

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既存の⾷品サンプル

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既存の⾷品サンプル

⾒た⽬の再現が⽬的硬い材料で作られている

柔らかいサンプル
種類は限られる

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⽬的RSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

ハンドリングに影響する因⼦
ハンドリング評価のための⾷品サンプル

幾何特性
形状，⼨法⼨法のバラツキ
位置決め状態

ハンドリングに影響する因⼦を再現した
⾷品サンプルを試作
⾷品サンプルを⽤いてハンドリングの評価実験

質量特性
重量，重⼼位置慣性テンソル

変形特性
弾性率，粘性率
脆さ（脆性破壊，延性破壊）
緩和関数（弾塑性変形の特性）
表⾯特性
静摩擦，動摩擦
粘着性

光学特性
⾊，反射特性
表⾯テクスチャーRSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

概要

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試作するサンプル
サンドイッチコンビニエンスストアで広く扱われている

⼤福
コロッケ
弁当で広く使われている

ハンバーグ

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サンドイッチ

試作
⼀体のサンプルは市販されている
パンと具材を別々に試作し，組み合わせるフィルムで包装する

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サンドイッチサンドイッチ

⾷パンの応⼒−ひずみ曲線

100mm

120g

100mm
厚さ 70mm

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サンドイッチRSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

サンドイッチ三井化学株式会社製 サンドイッチ⽤パンのサンプル

柔らかいパンと具材
重量 60g
包装は⼿作業

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サンドイッチRSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

サンドイッチ

サトウサンプル製 ハムとレタスのサンプル

市販のサンドイッチ⽤袋

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サンドイッチ

柔らかいパンを6枚
重量 33g
包装機で⾃動包装

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サンドイッチRSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

サンドイッチ

中⾝を⼊れ替えることが可能

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サンドイッチ株式会社フジキカイの包装機で包装

172g

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サンドイッチ株式会社フジキカイの包装機で包装

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⼤福特有の粘弾性特性（もちもち感）
表⾯の特性（粉がまぶしてある）

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⼤福

⼤福
⼤福を三次元スキャンし，STLファイルを作成

74〜77g

⼤福を三次元スキャンし，STLファイルを作成

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⼤福⼤福

摩擦特性

応⼒−ひずみ曲線

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⼤福

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⼤福株式会社タイカがαゲルで製作

αゲル12種類の特性を計測し，特性が⼤福に近いαゲルを選ぶ

変形特性を重視
⼿作業で包装三次元形状を重視
柔らかい材料包装機で⾃動包装

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⼤福

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⼤福

ニッカリコAS-300をまぶし袋詰め

25g

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⼤福

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⼤福

ニッカリコAS-300をまぶし袋詰め

三井化学株式会社が超軟質ウレタン樹脂で製作

計測結果からマスターモデル，マスターモデルから型を製作

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⼤福

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⼤福株式会社フジキカイの包装機で包装

FUJI WRAPPER
FW3301ⅡRSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

⼤福RSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

⼤福68g

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コロッケ

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コロッケ
コロッケを三次元スキャンし，STLファイルを作成

形状・表⾯の状態揚げられたパン粉が表⾯に付着

30〜32gRSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

コロッケ

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コロッケ

株式会社EBISU製 100個コロッケを三次元スキャンし，STLファイルを作成

30g

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コロッケ

株式会社EBISU製 100個

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コロッケ サトウサンプル製 コロッケ⾐サンプル

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コロッケ

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ハンバーグ

スプレー糊を塗布し⾐を付着させる

形状・表⾯の状態
油が表⾯に付着RSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

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ハンバーグ

ハンバーグ
ハンバーグを三次元スキャンし，STLファイルを作成

ハンバーグを三次元スキャンし，STLファイルを作成

89〜93gRSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

ハンバーグ

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ハンバーグ
Dragon Skin 10で試作

三次元プリンタ（Prusa）で試作（Hotty Polymer インフィル15%）

91〜101g

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ハンバーグ

RSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11ハンバーグ

液体シリコーンの3Dプリンティングで試作

摩擦特性

株式会社⼭⼀ハガネが三次元プリンティング⽤Gコードを製作

ジャイロイドインフィル50%67g

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ハンバーグ

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ハンバーグ

油による滑りの再現⽅法
三井化学株式会社で検討
候補
シリコーンオイル
流動パラフィン

Hotty Polymer製サンプルに塗布し，摩擦特性を計測

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ハンドリングの評価実験

和⽥研究室（東京都⽴⼤）RSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

ハンドリングの評価実験

和⽥研究室（東京都⽴⼤）RSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

ハンドリングの評価実験

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ハンドリングの評価実験

株式会社アールティ

株式会社アールティ

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ハンドリングの評価実験

ハンドリングの評価実験

原⽥研究室（阪⼤）

原⽥研究室（阪⼤）RSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

RSJ OF9 ⾷品把持ロボット向けの⾷品サンプル開発 2023/9/11

ハンドリングの評価実験

ハンドリングの評価実験

ハンバーグ（本物）の把持

ハンバーグサンプルの把持

ハンバーグ（本物）の認識

ハンバーグサンプルの認識

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課題
サンプルの評価と再試作
サンプルの特性を計測し，より良いサンプルを製作
定式化と定量化：ヒステリシス，塑性変形，粘着性
ヒステリシス，塑性変形，粘着性を表現できる材料
他の⾷材のサンプルの試作
ハンドリングの観点から⾷品を体系化
⾷品版 YCB Object and Model Set
農産物／⽔産物／その他の分野におけるサンプルの試作まとめ