軽量マニピュレータの開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08456126
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 並河 清 京都大学, 農学研究科, 教授 (40026464)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯田 訓久 京都大学, 農学研究科, 助手 (50232129) ; 村主 勝彦 京都大学, 農学研究科, 助手 (10226483) ; 梅田 幹雄 京都大学, 農学研究科, 助教授 (60201357)
• Keywords: 軽量マニピュレータ / 移動ロボット / 駆動冗長性 / 閉リンク機構 / 仮想木構造

Research Abstract

本研究は,農業用ロボットのための軽量マニピュレータを開発することを目的としている。ほ場で管理作業や収穫作業を行う農作業ロボットは,多様な作業をこなすため,大出力かつ軽量であるマニピュレータが望まれる。さらに,マニピュレータに取り付けるハンドの軽量化も考慮する必要がある。ハンドについては,制御と駆動機構の構造を簡略化すると共に制御に要するアクチュエータをなるべく少なくして軽量化をはかるため,受動型ハンドについて検討した。次にハンドの動的な解析を行うため,受動型ハンドの計測を設備品で購入したレーザー変位計とパーソナルコンピュータを用いて行った。マニピュレータでは,機構から見直しを行った。一般に、開リンク機構のマニピュレータは片持ち梁となるため、アームの剛性、特に曲げ剛性が低く、アクチュエータと減速機の質量もリンクの質量に加算されて慣性負荷となる。このため、マニピュレータの質量に対して可搬荷重が低い。閉リンク機構のマニピュレータは高剛性で、アクチュレータ等をベース近くに配置できるため、低慣性にできる。しかし、動的な特異姿勢を持つため、作業領域に制約がある。本研究では、閉リンク機構に駆動冗長性を持たせることで特異姿勢を回避し、作業領域と可搬荷重を有効に利用できる軽量マニピュレータの開発を目的として,本年度は駆動冗長性を有する閉リンク・マニピュレータのリンク機構と関節トルクについてパーソナルコンピュータ用いて検討した。

Research Products

• [Publications] 飯田訓久,並河 清: "軽量マニピュレータの研究" 日本農業機械学会第56回年次大会で発表予定. (1997)
• [Publications] 飯田訓久,梅田幹雄,並河 清: "農業用油圧マニピュレータの研究(第3報)" 日本農業機械学会誌. 58巻4号. 19-27 (1996)