2016 Fiscal Year Research-status Report
産業用ヒト型双腕ロボットのプレート操り動作制御によるグラスプレス・ハンドリング
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16K06027
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
廣垣 俊樹 同志社大学, 理工学部, 教授 (80275172)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ロボット / 制御 / 自動化 / 機械力学 / 精度 / 数値制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
次世代のファクトリーオートメーション技術の一つとして，産業用ヒト型双腕ロボットの両腕で作業プレートを支持する姿勢でのプレート上の物体のグラスプレス・ハンドリングを提案して研究の対象とする．鉛直軸をZ軸とし作業プレート水平面を構成するX軸およびY軸回りの２軸の旋回運動の組み合わせ動作に着目して研究を進める．すなわち作業プレートのプレート操り動作として，ロールおよびピッチ運動を対象とする．具体的なグラスプレス・ハンドリングとして，プレート上にボールを置き，プレートの傾きによるボールの転がり運動の制御とする．作業プレートとしてアクリル板を用い，プレート上（600×450mm）にボール（直径20mmの鋼球）を配置して，２軸の旋回運動の組み合わせでボールに転がりリサージュ運動（角速度の周期1～5s，リサージュ図形の対角最大径200mm）を遂行するケーススタディからスタートする．最初のトライとしては，ロールおよびピッチ運動の角度として最大角度１～5度とした正弦関数で角速度ωおよび同様の正弦関数で角速度2ωを同期させる手法に取り組む．またロボットの両腕の協調動作より生じるロール・ピッチ運動の周波数応答特性の差の解明とその運動補正が重要なポイントと考えられる．そこで，その周波数特性差に起因する問題をシミュレーションおよび産業用ヒト型双腕ロボットを用いた実験の両面から検討して，グラスプレス・ハンドリングの技術として有効なプレート操り運動の補正方法を検討する．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
産業用ヒト型双椀ロボット，作業プレート，対象とするボールの準備・導入は終了しており，グラスプレス・ハンドリングの研究に着手できる体制は完了できた．また運動方程式のシミュレーションソフトの準備も完了しており，入力となるプレート旋回運動とプレート上のボールの転がり運動に関する伝達関数の算出のための準備も完了できた．現状，予定していたハード・ソフト面とも順調な進捗である．シミュレーションおよび実験により，リサージ転がり運動を具現化するために重要と考えられるプレート操りにおけるロール・ピッチ運動の基礎的なレベルでの周波数応答特性の差の解明にも着手でき，その運動補正法についてもある程度の目処をつけることができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
運動方程式のシミュレーション（伝達関数）に関しては十分な進捗がある一方，プレート操りの実験には多くの工数を要して十分な回数を遂行するに至っていない．特にシミュレーション結果の産業用ヒト型双腕ロボットへのティーチング作業に手間取っており，その迅速性と高精度化の両面からの改善が必要と考えられる．またロボットのプレイバック時の運動誤差についての解明も不十分であり，シミュレーションのモデル誤差との転がり運動誤差の切り分けが十分でない．したがって，ロボットの動的な運動誤差の特性についても一層の解明が必要と考えられる．
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| Causes of Carryover |
主にロボットのティーチング作業に手間取り，想定より実験の回数が若干少ない結果となった．そのため，実験に関連する内容のデータ整理のための人件費・委託費および実験用の消耗品が予定より少ない額となる結果であった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後，実験方法の見直しとティーチング作業のスキルの向上により当初の研究計画時に想定した実験回数の確保が期待でき，申請当初に予定した額に達するものと考えられる．
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Research Products
(2 results)
