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柔軟・軽量・安全を特徴としたワイヤ駆動方式劣駆動フレキシブルマニピュレータの研究

Research Project

Project/Area Number 16760212
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionFukuoka Institute of Technology

Principal Investigator

木野 仁  福岡工業大学, 工学部, 助教授 (50293816)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywordsロボット / マニピュレータ / 柔軟 / 軽量 / 安全 / フレキシブル / ワイヤ駆動
Research Abstract

平成17年度の研究内容としては,(1)柔軟チューブの伸縮を利用した食事支援ロボットの口内への食べ物の搬送動作の解析,(2)NASTRANを用いたワイヤ駆動方式劣駆動フレキシブルマニピュレータの変形形状解析,(3)ワイヤ駆動方式における内力誤差による位置決め誤差の解析,(4)ワイヤ駆動システムのワイヤ配置に誤差を生じる場合のロバスト位置決めを行った.
(1)柔軟チューブの伸縮を利用した食事支援ロボットの口内への食べ物の搬送動作の解析では,ワイヤの内力を積極的に利用することで,従来の食事支援ロボットでは,不可能であった口内への食べ物の搬送が安全に行えることを確認し,作業者が半自動で食事が行えるように,画像処理を組み合わせ,操作者の負担が少ないシステムを構築した.
(2)NASTRANを用いたワイヤ駆動方式劣駆動フレキシブルマニピュレータの変形形状解析では,柔軟物体をマスバネダンパでモデル化し,さらにワイヤのモデルを追加し,ワイヤ張力に対する柔軟物の変形をシミュレーションした.
(3)ワイヤ駆動方式における内力誤差による位置決め誤差の解析では,ワイヤの内力に誤差を生じている場合の位置決め精度を,シミュレーションと実験により解析を行った.本解析は初期段階として,柔軟物を含まないシステムを対象としたが,この結果は柔軟物を対象した場合に拡張可能であると考える.
(4)ワイヤ駆動システムのワイヤ配置に誤差を生じる場合のロバスト位置決めでは,適そう制御を用い,ビジュアルサーボを実現し,シミュレーションおよび実験により有効性を確かめた.本手法は初期段階として,柔軟物を含まないシステムを対象としたが,この結果は柔軟物を対象した場合に拡張可能であると考える.

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (9 results)

  • [Journal Article] パラレルワイヤ駆動システムと繰返し学習制御を用いた生体部位の他動的軌道追従の実験的検証2006

    • Author(s)
      木野仁, 加茂敬洋, 谷口祥平, 川村貞夫
    • Journal Title

      生体医工学 第43巻,第4号

      Pages: 744-751

    • NAID

      110004704991

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] パラレルワイヤ駆動システムを用いた水中環境における人体の関節トルク解析2006

    • Author(s)
      谷口祥, 小澤隆太, 金岡克弥, 木野仁, 川村貞夫 他2名
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編 第71巻,第714号

      Pages: 486-492

    • NAID

      110004659178

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Sensory-motor Control Mechanism for Reaching Movements of a Redundant Musculo-skeletal Arm2005

    • Author(s)
      Kenji Tahara, Zhi-Wei Luo, Suguru Arimoto, Hitoshi Kino
    • Journal Title

      Journal of Robotic Systems Vol.22, No.11

      Pages: 640-651

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 多リンク構造体ワイヤ駆動システムにおける位置センサフィードバック制御(センサ・アクチュエータマップを用いた可視化と整理)2005

    • Author(s)
      木野仁, 矢部茂, 本荘直樹, 川村貞夫
    • Journal Title

      日本機械学会論文集C編 第71巻,第707号

      Pages: 2273-2280

    • NAID

      110006264797

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Force Display System using Serial-link Structure Driven by Parallel-wire Mechanism2005

    • Author(s)
      Hitoshi Kino, Yabe Shigeru, Sadao Kawamura
    • Journal Title

      International Journal of Advanced Robotics Vol.19, No.1

      Pages: 21-37

    • NAID

      10014498880

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    • Author(s)
      H.Kino, T.Oda, H.Kawashima, S.Yamashita
    • Journal Title

      Proc.of the 1st International Conference on Complex Medical Engineering (CME2005),

      Pages: 188-193

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  • [Journal Article] Meal-Assistance System Using Soft Robot Consisting of Wire Driven Mechanism and Flexible Hose2005

    • Author(s)
      H.Kino, T.Oda, H.Kawashima, S.Yamashita
    • Journal Title

      Proc.of the 1st Int.Conf.on Complex Medical Engineering (CME2005)

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  • [Journal Article] ソフトロボットを用いた食事支援システム2005

    • Author(s)
      木野仁, 小田敏晴, 河島英人, 山下清一郎
    • Journal Title

      第10回ロボティクスシンポジア論文集

      Pages: 257-262

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  • [Journal Article] 柔軟ホース・ワイヤ駆動システムを用いた食事支援ロボット2004

    • Author(s)
      木野仁, 小田敏晴, 河島英人, 山下清一郎
    • Journal Title

      日本機会学会,福祉工学シンポジウム講演会論文集

      Pages: 241-243

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      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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