自律空間情報に基づくロボットマニピュレータの構成と制御

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03452134
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 箱守 京次郎 東北大学, 工学部, 教授 (20005242)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉井 和夫 石巻専修大学, 理工学部, 助手 (70108463) ; 井澤 義明 東北大学, 工学部, 助手 (00143016) ; 内山 勝 東北大学, 工学部, 教授 (30125504)
• Keywords: 自律空間情報 / 慣性センサ / 加速度と角速度 / ソフトウェアエンコーダ / モデルベースドセンシング / ロボット制御 / マニピュレータ作業

Research Abstract

平成4年度においては、慣性センサを用いる自律空間情報のセンシングシステムの開発とマニピュレータの制御を目指して研究実施計画(1)〜(5)にそう検討を行い、次の成果を得た。
(1)前年度に引き続き、基本的なロボット作業運動に対する自律空間情報システムの性能、特に総合検出精度に関連する要因を改めて基礎から整理検討し、漸く解決の改善の効果が着実に出始めてきた。実用的には、零点安定度でいえば、なお、1/5程度への誤差低減が望まれる。
(2)申請備品のワークステーションを本研究の主コンピュータとして導入し、入出力関連、シミュレータをはじめ研究システムを整備した。
(3)6軸関節型ロボットを対象とし、ハンドの自律位置情報を基に各関節角度を推定するソフトウエアエンコーダシステムを設計した。ここでは、運動・制御の特異点近傍での取扱いが問題であることを指摘し、速度情報等を組み合わせたアルゴリズムを提案した。
(4)自律位置情報を用いてロボットハンドの運動制御アルゴリズムについて研究し、基本的な3軸ロボットについてサーボ系を構築を試みた。この実施に当たり、既存の産業用ロボットへの直接適用が現段階では、かなり危険な状況であることを判断し、急遽、先ず、本実験専用の低パワーレベルのロボットについて実験を行うこととし、そのロボットシステムを準備中である。
(5)当初、(4)により、(1)のセンシングシステムの総合安定度・精度をふまえたロボットマニピュレータの作業計画と評価を行う予定であったが、前項の事情から目下、計画段階にある。
以上のうち、(1)、(3)項の成果については、特許申請を含め公表検討中であること、また、大学院学生黒川純一、学部学生須永弘二らの研究参加を得たことを付記する。