Study of flexible manufacturing method by collaboration of a mobile miniature robot and an robotic arm

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K06178
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: FUCHIWAKI Ohmi 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (20377021)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 良巳 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (10315830) ; 樋口 丈浩 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 准教授 (20403652) ; 前田 雄介 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50313036)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 分散協調 / ロボットアーム / 精密位置決め / 自走ロボット / 圧電アクチュエータ / ボールねじ型直動ステージ / 省エネ化 / 軽量化

Outline of Final Research Achievements

[1] Development of 3-axis displacement sensor organized by 4 optical linear encoders with 0.1 micro meter positioning resolution and 15mm x 15mm positioning range.[2] Confirmation of the compensation of X, Y, theta axes positioning errors of a robotic arm by a holonomic inchworm robot[3] Development of capillary Force Gripper for Complex Shaped Micro Objects with fast droplet forming by on-off control of a piston slider. We have realized automatic pick-and-place of cube, cone, and semicircular cylinder shaped samples. [4] We confirm that we can save energy and miniaturize the pick and place device by use of the holonomic inchworm robots for chip parts positioning.

Free Research Field

機構・制御

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

自走ロボットのXYθ変位を広域かつ精密に，並列計測する基礎技術を確立した．この技術を発展させ，様々な作業ツールを搭載した自走ロボット群の軌道制御を実現すれば，フレキシブルな作業ツールの配置変更が可能となるため，実現できる精密作業の種類が飛躍的に増大することが期待できる．
ホロノミック小型自走ロボットをロボットアームや直動三軸ステージなどの産業用ロボットと分散協調作業させることで、精密生産設備の小型軽量化，省エネ化，変量多品種化に効果があるといえる．今後の課題として，携帯電子機器，MEMS，マイクロロボットなどの小型軽量物の組み立てに応用する事などが挙げられる．