2020 Fiscal Year Research-status Report
協働双腕スカラーロボットの巧妙俊敏なプレート操りグラスプレス・ハンドリング
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19K04115
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
廣垣 俊樹 同志社大学, 理工学部, 教授 (80275172)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 産業用スカラーロボット / 双腕ロボット / グラスプレス・ハンドリング / プレート操り制御 / 協働ロボット / 協調動作 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
工場の次世代の革新的な自動化技術，現場の人手不足の解消の技術として，ヒトとの協働作業が可能な産業用ヒト型双腕スカラーロボットに作業プレートを保持する閉リンク機構の姿勢で，双腕の協調動作で保持したプレートを巧妙かつ俊敏に操る制御方法の開発を目指すものである．特にその応用として，プレート上の物体に直接触れることなく，その運動を制御するグラスプレス・ハンドリング（Grasp-less Handling＝対象物を直接把持することなくプレート上を移動運動させる手法）に取り組む．プレート上の物体に触れることなく搬送する技術として振動搬送があるが，プレートに高周波の振動を与えるため物体にキズなどが生じる恐れがあり，工業的な適用範囲が限定されている．そこで本研究では，スカラーロボットが得意とするエンドエフェクタの水平面内の運動に着目し，双腕で保持した作業プレートに低周波の面内の振動運動を与えるグラスプレス・ハンドリングの技術を研究開発する．作業プレートの対象は工場の作業現場で多用されるサイズ（600×450mm）の木製パレットとし，そのプレート上にボール（直径20mmの鋼球）を置き，プレートの面内運動制御を遂行して，プレート上のボールに転がり円運動を創成するグラスプレス・ハンドリングの手法を試みる．さらに研究対象は協働スカラーロボットとして，協働のためのロボットの動作制約下において，工場における人と産業用ロボットの協調のための技術開発を目指すものである．
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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
産業用協働ヒト型双腕スカラーロボット，作業プレート，対象とするボールの選定・導入は終了しており，グラスプレス・ハンドリングの研究に着手できる体制は完了している．巧妙と俊敏動作に分けて研究を進める予定であるが，前者は経験を有するため，後者について重点的に検討を進めた．そのための動作はプレート水平面内の低周波数での振動操り動作となる．プレート上にボールの転がり円運動の創成を目標として，様々なシミュレーションの結果に基づき，操り動作の基本的なプログラミングの検討は終了している．次の段階として，実際の実験における動作の検討を開始している．対象物体に直接触れることなく運動制御する提案手法は，工場現場だけでなく医療の現場への応用も想定でき，コロナウイルス検査などの分野への貢献も期待できる状況でもある．これらの実績は，WEB開催ではあるが，国内の専門学会および国際会議でも発表を済ませており，順調な進捗状況にある．
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| Strategy for Future Research Activity |
専門の学術分野の学会や展示会等で意見交換をしながら研究の進捗を予定していたが，それらのオンライン化や一部中止などの研究の環境変化が生じている．さらに応用を想定している企業現場などへの一部入構制限なども生じている．人の移動制限による制約で情報交換や作業現場への出入りに制約がある．アフターコロナ社会に向けての移行期と考えられ，このような環境下における推進の方策として，学術的な基礎研究の面に対してより一層の充実を検討すべきと考えている．
プレート上の多体問題など工業的な課題が中心となる内容は，対外的な活動制限の影響が大きい．そこでそれらの内容の一部はアフターコロナにおける課題として設定して，プレート上の単体を対象とした基礎研究を優先して注力して進める．
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| Causes of Carryover |
予定通りに消耗品等の導入が進んでいたが，国内外の両面で学会活動のオンライン化，さらに業界展示会の一部中止など予定外の変化が生じた．そのため出張などの対外的な活動に関する変更が不可避となり，それらの内容を次年度に向けて修正した．次第にアフターコロナ社会に向けての体制が構築されてきており，またオンラインの活用のための環境も整いつつある．したがって遅れを徐々に取り戻し，研究全体として執行は申請当初の予定額に達する見込みである．
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Research Products
(7 results)
