2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of proximity and tactile sensor module to improve safety and operability of cooperative robot
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19K14952
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
辻 聡史 福岡大学, 工学部, 助教 (40632021)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 協働ロボット / 安全対策 / 近接覚センサ / 触覚センサ / ToFセンサ / 静電容量センサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、協調(協働)ロボットの安全対策のためのロボット全体を覆うことが可能な近接覚・触覚センサの開発を目的としている。そのため手法として申請者は、非接触における対象までの距離が検出可能なToF(Time of Flight)センサと静電容量センサを組み合わせたToF・静電容量複合センサを提案した。今年度は、昨年度の研究成果をもとに主に下記の2点について研究を行った。
(1)昨年度研究を行った1個のToFセンサと1個の自己静電容量センサ電極を組み合わせたToF・静電容量複合センサの近接測定における死角の低減のために、自己容量測定用の大きな電極に複数のToFセンサを配置したToF・自己容量複合近接覚・接触センサを提案し、センサを試作した。試作したセンサにより、昨年度試作したToF・自己容量複合近接覚・接触センサに比べ、近接における死角を削減できることを実験により確認した。試作したセンサをロボットアームに実装し、ロボットアーム上にて近接及び接触測定が可能であることを示し、得た情報によりロボットアームを制御可能であることを確認した。
(2)協働ロボットのエンドエフェクタの安全対策としてToFセンサを用いた安全ライトカーテンを提案し、センサを試作した。本ライトカーテンはエンドエフェクタの上部に設置され、エンドエフェクタごとにセンサを設計する必要がなく、さまざまなエンドエフェクタに利用できる。試作したライトカーテンをロボットアームに実装し、エンドエフェクタ周囲の物体を非接触で検出できることを実験で示した。また、ライトカーテンで測定したデータによりロボットアームを制御し、予期せぬ衝突を回避できることを実験で確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本年度の計画であるToF・静電容量複合センサの作製及びロボットアームに実装することを実現している。更に当初予定していなかったエンドエフェクタのための安全ライトカーテンを提案し、その有用性を示した。従って、「(1) 当初の計画以上に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
順調に研究が進んでいることから、今後も計画に従って進める予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響により、参加予定の国際会議の開催が中止となった。また、参加した国内の学会がオンラインとなった。そのための学会参加費、旅費に残額が出た。
国際会議で発表予定であった研究成果を発展させ、論文にまとめる。その掲載費にあてる。更に、センサの設計、試作回数を増やす経費にあてる。
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