2019 Fiscal Year Annual Research Report
人のような空間認識能力を持つ多自由度アクチュエータ駆動二眼カメラシステムの開発
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18J20150
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
部矢 明 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2021-03-31
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| Keywords | 多自由度アクチュエータ / 電磁アクチュエータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，人の眼球と同程度のサイズで人のように高い運動性能を持つ二眼ロボット眼球システムの構築を目的としている。従来のロボット眼球はシリアルリンク機構もしくはパラレルリンク機構を用いて多自由度運動を実現している。しかし，複数のモータとリンクを用いて駆動するため，大型化と重量の増加が課題となる。そこで，一台で多自由度駆動可能な多自由度アクチュエータに着目した。
従来の多自由度アクチュエータはロボット関節への適用を目的として，高トルク密度化を図るために複雑な構造を有し，大型な制御装置が必要であった。本研究では，それらの課題を解決する多自由度アクチュエータを提案し，試作機による実機検証を行ってきた。昨年度においては，開発した試作機から課題を抽出し，更なる小型化が可能な新しい多自由度アクチュエータを提案した。従来の多自由度アクチュエータは1自由度の駆動に対して2個以上のコイルを用いていた。提案アクチュエータでは，1自由度に対して1個のコイルのみで駆動可能とすることで，最小構成で駆動可能な多自由度アクチュエータを実現した。
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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
本研究では，人の眼球のようなロボット眼球の実現を目指して，その駆動源として新しい多自由度アクチュエータを開発している。そしてこれまで，提案したアクチュエータが人と同等のサイズで人の眼球の最大角加速度以上の角加速度を実現可能であることを試作機による実機検証から確認した。そのため，研究はおおむね順調に進展しているといえる。今後，提案したアクチュエータとカメラを組み合わせたビジョンシステムの構築により，更なる進展が期待できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までにおいて，ロボット眼球のための新しい多自由度アクチュエータを設計し，3次元有限要素法解析によりそのトルク特性及び動特性を検証してきた。また，製作した試作機を用いた実機検証により人の最大角加速度以上の角加速度が発生可能であることを確認した。さらに，製作した試作機から課題を抽出し，より簡素な磁気回路で構成可能な多自由度アクチュエータの構造を提案した。
今後は，新たに提案した多自由度アクチュエータとカメラを組み合わせた二眼カメラシステムを開発する。
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Research Products
(22 results)
