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2008 Fiscal Year Annual Research Report

ワイヤ懸架機構による6自由度ダイレクトマニピュレーションアシストシステムの研究

Research Project

Project/Area Number 19560230
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

三好 孝典  Toyohashi University of Technology, 工学部, 准教授 (10345952)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 寺嶋 一彦  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (60159043)
澤田 和明  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40235461)
Keywordsパワーアシスト / パラレルメカニズム / シリアルメカニズム / ワイヤ懸架システム / 天井クレーン
Research Abstract

本研究で達成しようとした目標は以下の通りであった.1.低剛性の従来設備を(産業分野:天井クレーン,福祉分野:ワイヤ吊り具など)ベースに,2.100[kg]以内の搬送対象物を.3.直接手に持って.4.残留振動無く,また安定に,5.新開発のせん断力センサを用いて,6.任意の位置,姿勢(6自由度)を操ることのできる,7.操作性の良いパワーアシストシステムの研究・開発.
このうち,1,2,3,4,6,については十分に達成できた.また,5.においても,基本デバイスの作成を行った.具体的には,垂直一自由度・水平二自由度のパワーアシストを,天井クレーンに取り付けた力覚センサにより人の操作力を検知し,それぞれのモータを駆動することで実現した.また,ロール角,ピッチ角の姿勢制御を,サーボモータで駆動される2本の直動シリンダと,ワイヤ張力を計測する三つのロードセルを用いて,ヤコビアンに基づいて人の操作力を推定し,逆ヤコビアンから姿勢制御を行うことで実現した.ヨー角については,本機構はワイヤ1本で荷物を懸架する方式であるため,ワイヤを捻ることにより容易に実現できた.さらに,せん断力センサは,シリコン基板上にウィスカーを生成し,ピエゾ抵抗効果による抵抗値の変化を計測する事で実現した.
以上の研究成果として,わずか20N程度の力で直接荷物を把持して30kgの荷物を任意の位置・姿勢に制御することができた.ワイヤ懸架方式によるパワーアシストは世界に例がなく,画期的なシステムと言える.

  • Research Products

    (11 results)

All 2009 2008 2007 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] 鋳型合わせ作業に対する三自由度ワイヤ懸架式パワーアシストシステムの開発と制御2008

    • Author(s)
      三好孝典, 小島秀人, 寺嶋一彦, 川合悦蔵
    • Journal Title

      鋳造工学会誌 80(7)

      Pages: 403-409

  • [Journal Article] Innovative Automation Technologies and IT Applications of the Metal Casting Process Necessary for the Foundries of the 21st Century2008

    • Author(s)
      K. Terashima, T. Miyoshi, Y. Noda
    • Journal Title

      International Journal of Automation Technology 2(4)

      Pages: 229-240

  • [Journal Article] Development of Power-Assisted Wire Suspension System and Its Application to Mould Setting2008

    • Author(s)
      Y. Miyashita, T. Miyoshi, K. Terashima, H. Makino, E. Kawai
    • Journal Title

      International Journal of Cast Metals Research, Science and Engineering of Cast Metals, Solidification and Casting Processes 21(1-4)

      Pages: 281-286

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 直動シリンダを用いた5自由度ワイヤ懸架式パワーアシストシステムの構築2009

    • Author(s)
      鈴木健嗣, 三好孝典, 寺嶋一彦
    • Organizer
      第14回ロボティクスシンポジア
    • Place of Presentation
      北海道・登別市
    • Year and Date
      2009-03-16
  • [Presentation] Hybrid Conveyance System with Automatic Path Planning and Power Assistance2008

    • Author(s)
      T. Miyoshi, Y. Miyashita, M. Yamamoto, A. Niinuma, K. Kubo, K. Terashima
    • Organizer
      17th IFAC World Congress
    • Place of Presentation
      Soul, Korea
    • Year and Date
      2008-07-10
  • [Presentation] 姿勢制御を含めた4自由度ワイヤ懸架式パワーア, シストシステムの構築2008

    • Author(s)
      鈴木健嗣, 三好孝典, 寺嶋一彦
    • Organizer
      第13回ロボティクスシンポジア
    • Place of Presentation
      香川県・琴平町
    • Year and Date
      2008-03-16
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.syscon.pse.tut.ac.jp

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 天井クレーンによる搬送方法および二の搬送方法を利用した天井クレーンシステム2007

    • Inventor(s)
      寺嶋一彦, 三好孝典, 小島秀人, 他2名
    • Industrial Property Rights Holder
      豊橋技術科学大学, 新車工業(株)
    • Industrial Property Number
      特願2007-052705
    • Filing Date
      20070000
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 搬送方法および二の方法を実施する搬送手段の制御システム2007

    • Inventor(s)
      寺嶋一彦, 三好孝典, 小島秀, 他2名
    • Industrial Property Rights Holder
      豊橋技術科学大学, 新来工業(株)
    • Industrial Property Number
      特願2007-064826
    • Filing Date
      20070000
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 搬送方法および二の方法を実施する搬送手段の制御システム2007

    • Inventor(s)
      寺嶋一一, 三好孝典. 小島秀人, 他2名
    • Industrial Property Rights Holder
      豊橋技術科学大学, 新来工業(株)
    • Industrial Property Number
      特願2007-118339
    • Filing Date
      20070000
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 昇降装置の制御システム2007

    • Inventor(s)
      寺嶋一彦, 三好孝典, 他2名
    • Industrial Property Rights Holder
      豊橋技術科学大学, 新束工業(株)
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2007/60445
    • Filing Date
      20070000
    • Overseas

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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