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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Development of a Velocity and Contact Force-based Mechanical Safety Brake for Human-friendly Robots

Research Project

Project/Area Number 18K04056
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

甲斐 義弘  東海大学, 工学部, 教授 (00320119)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsロボット / 人間共存型ロボット / 安全装置
Outline of Annual Research Achievements

安心・安全な人間共存型ロボットの実用化は,医療・福祉をはじめとする様々な分野・国民から大いに期待されている.本研究代表者は,これまでに,人間共存型ロボットの安全性の更なる向上を目指し,ロボット暴走時に発生するロボットの速度・人との接触力を受動的機械要素のみで検知しロボットの駆動軸をロックするロック式メカニカル安全装置を開発してきた.しかし,ロック式では,例えば車輪移動型ロボットの車輪駆動軸に安全装置を適用した場合,ロボットの駆動軸を急停止させてしまうため,坂道等で作動した場合にロボットが転倒してしまうなどの危険性がある.そこで,本研究では,ロボット暴走時の速度・接触力を検知後,ロボットの駆動軸を緩やかに減速させ停止させるメカニカル安全ブレーキを提案・開発することを目的とする.2018年度は,これまでのロック式安全装置における研究成果などを踏まえ,メカニカル安全ブレーキの設計・試作および1自由度ロボットを用いた簡易確認実験を行った.また,「メカニカル安全ブレーキを搭載した車輪移動型ロボット」の設計も行った.2019年度は,2018年度に設計した「メカニカル安全ブレーキを搭載した車輪移動型ロボット」を実際に製作した.最終年度の2020年度は,車輪移動型ロボットに搭載した際のメカニカル安全ブレーキの有効性について実験を行うことにより検証した.
本研究成果は,国内学会や国際学会で発表を行った.

  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Development of a Velocity-Based Mechanical Safety Brake for Wheeled Mobile Nursing Robots: Proposal of the Mechanism and Experiments2021

    • Author(s)
      Yoshiaki Sato, Hiroki Mishima, Yoshihiro Kai, Tetsuya Tanioka, Yuko Yasuhara, Kyoko Osaka, Yueren Zhao
    • Journal Title

      International Journal of Advanced Intelligence

      Volume: 12 Pages: 69-81

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of a Velocity-Based Mechanical Safety Brake for Wheeled Mobile Nursing Robots2020

    • Author(s)
      Yoshiaki Sato, Hiroki Mishima, Yoshihiro Kai, Tetsuya Tanioka, Yuko Yasuhara, Kyoko Osaka, Yueren Zhao
    • Organizer
      The 15th International Conference on Natural Language Processing (NLP-KE’20)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 速度ベースメカニカル安全ブレーキの開発(車椅子への応用)2020

    • Author(s)
      佐藤喜昭,三島弘希,甲斐義弘
    • Organizer
      日本機械学会 2020 年度年次大会
  • [Presentation] 人間共存型ロボットのためのローラ型速度ベースメカニカル安全ブレーキの開発(実験に基づく有効性の検討)2020

    • Author(s)
      三島弘希,佐藤喜昭,甲斐義弘
    • Organizer
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2020)

URL: 

Published: 2021-12-27  

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