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直接教示による作業スキルを実現するマクロ・マイクロ型組立ロボットシステム

研究課題

研究課題/領域番号 17H01802
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能ロボティクス
研究機関神戸大学

研究代表者

横小路 泰義  神戸大学, 工学研究科, 教授 (30202394)

研究分担者 田崎 勇一  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (10547433)
土橋 宏規  和歌山大学, システム工学部, 講師 (50634490)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2017年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
キーワード組立ロボット / スキル移植 / 直接教示 / 変種変量生産 / はめ合い作業 / 汎用ハンド / 組立シミュレーション / 組み立て / はめあい作業
研究成果の概要

直接教示可能なマクロ・マイクロ型組立ロボットシステムのマイクロ部をパラレル機構により設計・製作した.設計に際しては手先の等価慣性の等方性を考慮し,教示時の操作性を確保した.様々な部品形状に対応可能なチャック型平行スティック三指ハンドを設計・試作し,様々な形状の部品に対して適切な指配置を導出できる幾何的手法も開発した.4指平行スティックハンドと6軸垂直多関節型ロボットの組み合わせで,ギヤユニットの治具レス組み立てが可能であることを確認した.精密な嵌め合いを含む組立作業の正確なシミュレーションが可能かを検証し,実機実験と同じクリアランス条件下で同じ挙動となるパラメータ設定を見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

直接教示可能なマクロ・マイクロ型組立ロボットの設計試作を通し,変種変量生産用ロボットシステムの方向性を示した.定式化したパラレル機構の手先等価慣性の評価法は,人が操作する他のパラレル機構にも適用できる.様々な部品形状への指配置が可能な1自由度チャック型平行スティック三指ハンドは,製造現場での適用範囲の拡大が期待できる.4指平行スティックハンドによる精密な嵌め合いを含む製品の治具レス組み立てでは,ハンドの高い汎用性を示すとともに産業用ロボット特有の組立スキルの有用性を確認できた.精密な嵌め合いを含む組立作業のシミュレーションの検証結果は,将来の組立作業でのデジタルツインの実現可能性を示唆した.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Survey of Robotic Manipulation Studies Intending Practical Applications in Real Environments --Object Recognition, Soft Robot Hand, Challenge Program and Benchmarking-2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuyou Watanabe, Kimitoshi Yamazaki,and Yasuyoshi Yokokohji
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 31 号: 19-20 ページ: 1114-1132

    • DOI

      10.1080/01691864.2017.1365010

    • NAID

      130007404888

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] World Robot Summit製品組立チャレンジ2017

    • 著者名/発表者名
      横小路 泰義, 横井 一仁
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 56 号: 10 ページ: 798-804

    • DOI

      10.11499/sicejl.56.798

    • NAID

      130006172697

    • ISSN
      0453-4662, 1883-8170
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Minimization of Actuator's Driving Force of Chuck-type Hand with Three Parallel Stick Fingers through Grasp Optimization2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Dobashi, Masaya Fukunishi, Masaya Minani, and Yasuyoshi Yokokohji
    • 学会等名
      2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 組立作業の直接教示と再生に適したマクロ・マイクロ型ロボット用パラレル機構の設計2020

    • 著者名/発表者名
      橋本 佳典,永野 光,田崎 勇一,横小路 泰義
    • 学会等名
      第64回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI’20)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 組立作業の直接教示と再生に適したマクロ・マイクロ型ロボットの機構設計2019

    • 著者名/発表者名
      橋本 佳典, 永野 光, 田崎 勇一, 横小路 泰義
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ビジョンセンサを併用した平行スティック四指汎用ハンドによるギヤユニットの冶具レス組立2019

    • 著者名/発表者名
      福田 崇人, 土橋 宏規, 田崎 勇一, 永野 光, 横小路 泰義
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 直接教示動作の統計的性質に基づいたロボットへの柔軟物体操作スキルの移植2019

    • 著者名/発表者名
      倉光 祐之介, 永野 光, 田崎 勇一, 横小路 泰義
    • 学会等名
      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Geometrical Solution of Finger Arrangement Problem Onto Target Part Toward Design of Chuck-Type Hand with Three Parallel Stick Fingers2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Dobashi, Masaya Fukunishi, and Yasuyoshi Yokokohji
    • 学会等名
      2019 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チャック型平行スティック三指ハンドの機構設計のための対象部品表面への指配置問題とその幾何的解法2018

    • 著者名/発表者名
      福西 聖也, 土橋 宏規, 横小路 泰義
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 平行スティック四指汎用ハンドを搭載した単一アームによるギヤユニットの冶具レス組立2018

    • 著者名/発表者名
      福田 崇人, 土橋 宏規, 横小路 泰義
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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