2019 Fiscal Year Research-status Report
流体指内部のテクスチャ構造による把持性能の向上とそのメカニズムの解明
Project/Area Number |
18K13719
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Research Institution | Muroran Institute of Technology |
Principal Investigator |
藤平 祥孝 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 助教 (40783379)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | ロボットハンド / ロボット指 / 流体指 / テクスチャ構造 / 把持耐力 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では,流体層と剛体層から成る二層構造流体指内部にテクスチャ構造を付すことで流体指のさらなる把持性能の向上を目指して研究を行っている.どのようなテクスチャ構造がどのように把持性能の向上に効果があるかを明らかにし,タスクに応じた最適な二層構造流体指の設計へと応用することを目的としている. 令和元年度の成果としては,内部のテクスチャ構造が物体把持にどのような影響を与えるのかについて把持耐力という指標に着目をして検証を行った.検証を行うにあたり,検証用のテクスチャ構造を有した二層構造流体指の設計と試作を行った.テクスチャ構造が把持に影響を与える要因としてテクスチャパターンの寸法(高さ,ピッチ等),断面形状,パターンの向きといったパラメータが考えられる.今年度は,基本的な断面形状として直角三角形,二等辺三角形,半円形のテクスチャ構造を用意しテクスチャパターンのない場合(平坦な面)との比較を行った. 今回着目した把持耐力とは,その把持を維持し続けられる最大の外力(例:把持できる最大の重量)のことであり,把持性能を評価する基本的な指標である.これを評価するために製作した指をアクリル板に10Nで押し付け接線方向の力を負荷していき滑りだしたときの力を計測した.そのときの接触面の様子もカメラで撮影した.実験の結果,どの指も1-1.5Nの間把持耐力を示し,統計学的な有意差は見られなかった.したがって,指の材質,指の外観の寸法・形状が同様ならテクスチャ構造の有無や形状は把持耐力の大きさに影響を与えないので,テクスチャ構造を設計するときには把持耐力について深く考慮せずともよいことが分かった 今回は平面を対象にした性能評価であったので,今後は凹凸などのある複雑な形状の面や他の把持性能についての影響について検証していく必要がある.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では,令和元年度中にテクスチャ構造が把持性能に与える効果を検証するための実験を完了し結果の詳しい解析等を行う予定であった.このうち,基本的なパターンのテクスチャ構造を有した実験用の指を設計し製作し,ある程度検証実験を行うことはできた.一方で,指の開発と準備に手間取ってしまい把持耐力以外の性能評価実験や詳細な解析まで行えていない.しかし,ある程度実験を行い今後の実験の目処もたっているため,進捗については,やや遅れている状況であると判断した.
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Strategy for Future Research Activity |
今後は,引き続きテクスチャ構造の把持性能に与える影響について実験により検証と解析を行い,テクスチャ構造が把持に与える効果の力学的なメカニズムを明らかにする.現在は平坦な面に対しての実験のみであるが複雑な形状の面などに対しての検証を行う.得られている接触面などのデータを画像解析し力学的なメカニズムの解明に役立てる.その後,明らかにしたメカニズムを基にして最適な設計方針の提案を行っていきたい.ただし,今後の進捗に応じて,把持性能の指標を把持耐力に絞って解析を進めていきたいと考えている.
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Causes of Carryover |
物品の購入が当初の想定より少なくなったためである.今年度行う検証実験用の物品の購入に充当する予定である.
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Research Products
(2 results)