2007 Fiscal Year Annual Research Report
剛性可変マッサージロボットアーム・ハンドの開発と剛性調節アルゴリズムの構築
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19560259
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| Research Institution | Tohoku Gakuin University |
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Principal Investigator |
梶川 伸哉 Tohoku Gakuin University, 工学部, 教授 (80290691)
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| Keywords | マッサージ / ロボットハンド / 剛性調節機構 / 外力推定 |
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| Research Abstract |
本年度は、剛性調節機能を有するロボットアーム、ハンドシステムを製作し、その性能の評価を行った。それぞれ独自の機構を有するものであり、ロボットアームについては、弾性薄板を関節部とリンク部の間に挿入し、その弾性変形で柔らかい応答を実現する。また、薄板の姿勢を制御することでその応答に変化を与えることができるものである。製作した機構を用いて剛性の調節範囲を確認した結果、およそ3倍の剛性可変域を確保することが可能であることを確認した。また、剛性調節に要する時間も数百ミリ秒のオーダーであり、高速に剛性を変化させることが可能である。
一方、ハンド部については、関節内でモータとリンクの間にシリコーンゴム製のクッションを挿入する方式であり、クッションの弾性変形で柔らかい応答を実現するものである。こちらは、関節部で外力を吸収するという面では優れた性能を確認できたが、逆に大きな指先力の出力(1.5N程度で頭打ち)が確認できなかった。マッサージ等で必要となる指先力を確保するため、高剛性側へ調節域を広げる改良が必要であることが課題として考えられた。改良策としてはクッション自体の剛性を挙げること、駆動部とのクッション表面の摩擦力を挙げることで剛性を高めることが可能と考えている。
さらに、マッサージによる心理的効果を高めるため、ハンド表面に人肌の温度を持たせることも改良点として挙げている。
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