力制御に基づく組立作業のためのロボットア-ムの開発

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03555048
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 吉川 恒夫 京都大学, 工学部, 教授 (60026177)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横小路 泰義 京都大学, 工学部, 助教授 (30202394) ; 杉江 俊治 京都大学, 工学部, 助教授 (80171148)
• Keywords: ロボットア-ム / 力制御 / 組立作業

Research Abstract

本研究は、ロボットの組立作業への応用を進めるためには、ロボットア-ムの力制御技術の確立が必要であるとの認識のもとに、力制御に適した機構をもつロボットア-ムの試作、制御アルゴリズムの確立、および組立作業解析に基づく作業計画とその実施のための視覚利用方式の確立を目的としたものである。本年度の研究実績はつぎのように要約される。
1。組立作業用力制御ロボットシステムの設計試作。以下の特徴をもつア-ムが完成した。(1)腕部は力の制御性に優れかつ手先での高剛性を確立するために直交3軸形であり、各軸には低摩擦の直接駆動の直動形モ-タを用いている。(2)手首部は直接駆動の回転3軸形であり、コンパクトな構造となっている。当初手首部は6軸形を予定していたが、設計、操作の容易な3軸形でまず検討した方がよいということになり、予定を変更したものである。そのため将来関節数を容易に増大させることが可能な構造としてある。
2。力制御アルゴリズムの確立。従来、我々が提案していた動的ハイブリッド制御の考え方を、対象物の形状が未知の場合にも適用できるように拡張した。また複数台ロボットを用いて一つの作業を行う場合に対して協調ハイブリッド制御方式を提案した。さらに組立作業の計画の自動生成のための方法論として、対象物とその環境間の接触状態の変化表す接触状態遷移ネットワ-クの各パスに遷移の困難度を表す評価関数を与えその総和を最小にすることによって最適な組立手順を決定する方法を提案した。
以上の成果により、平成3年度の研究計画は順調に遂行できたものと考えている。

Research Products

• [Publications] Tsuneo Yoshikawa: "Coordinated Dynamic Control for Multiple Robot Manipulators Handling an Object" Proceedings of the Fifth International Conference on Advanced Robotics.579-584 (1991)
• [Publications] Tsuneo Yoshikawa: "Assembly Planning Operation Strategies Based on the Degree of Constraint" Proceedings of IEEE/RSJ International Workshop on Intelligent Robots and Systems.682-687 (1991)