多自由度移動台車との協調による移動マニピュレータの自由度減殺可能性に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650305
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 中野 栄二 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (90198151)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 裕之 鶴岡工業高等専門学校, 機械工学科, 助手 (30290703) ; 王 志東 東北大学, 工学部, 助手 (40272017) ; 大久保 宏樹 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (00250689) ; 高橋 隆行 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 講師 (70197151)
• Keywords: 移動マニピュレータ / 全方向移動 / ドア開閉作業 / 受動関節 / 運動学 / 車輪型移動ロボット / 屋内作業 / メッセンジャロボット

Research Abstract

1.ドア開閉動作の実験による検証 移動体として,研究代表者等の研究室で開発した全方向への移動能力を有する台車を用い,前年度に設計した6自由度アームを搭載してドアの開閉実験を行った.台車には,車輪の角度および回転量を計測するエンコーダ,台車と壁の位置関係を計測する超音波センサシステムおよびテレビカメラが装備されており,数cm程度の精度で台車とドアの相対位置を制御できるようになっている.このような実験装置を用いて提案した手法を検証し,ドアの開閉を含む部屋間移動が行えることを実証した.
2.独立2輪駆動台車への適用 本手法を,通常の独立2輪駆動台車へ適用するための検討を行った.その結果,全方向移動台車に比較して軌道追従をより厳密に行う必要があるが,理論的には可能であることが明らかとなった.
3.移動体の経路に関する検討 本手法を実際ロボットに適用するためには,前年度に報告した3つの拘束条件,すなわち(1)力学的拘束,(2)幾何学的拘束,(3)運動学的拘束を満たす軌道を,センサ情報に基づき実時間で生成しなければならない.そこでまず,ドア周囲の障害物配置状況について3種類設定し,それぞれについて自動的な軌道生成を試みた.設定した環境は,ドアの左右および後側の3辺のうち2辺に壁状の障害物があると仮定したものである.結果として,軌道を中間目標位置を設定して二つに分けることにより,目的とする軌道が生成できることを確認した.

Research Products

• [Publications] 森, 中野, 高橋, 高山: "新しい全方向移動台車ODV9の機構とその走行モードについて" 日本機械学会論文集C編. (掲載予定). (1998)
• [Publications] 花田, 高橋, 中野, 宮下: "モジュラリティの高いロボットシステムのためのソフトウエアアーキテクチャ" 日本ロボット学会誌. (掲載予定). (1998)
• [Publications] 森, 佐々木, 高橋, 中野: "全方向移動台車ODV9の段差移動に関する研究" 第15回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 3. 841-842 (1997)
• [Publications] 佐々木, 高橋, 中野: "受動関節を有する移動マニピュレータによるドア開け手法の対向2輪車への適用" 第15回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 3. 845-846 (1997)