2023 Fiscal Year Annual Research Report
Ensuring volumetric accuracy of an industrial robot to extend its offline programming applications
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21H01228
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
茨木 創一 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80335190)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 産業用ロボット / 空間精度 / 誤差補正 / ロボット切削 / アーム型座標測定器 / レーザトラッカ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. 誤差補正のための新しい幾何学モデル： 本研究の核は，6軸ロボットの3次元位置決め誤差を高精度に予測するために，各回転軸の角度位置決め誤差をルックアップテーブルの形でモデル化した，新しい幾何学モデルを提案したことである．このモデルの誤差予測の性能を，様々な動作経路や，異なる幾つかの6軸ロボットを使って，実験で検証したところ，ほぼすべての条件で，従来モデルと比べて明確に高い予測精度を示すことを確認した．また，このモデルを使った誤差補正も試験し，高い補正性能を確認した．そのため，提案した6軸ロボットの幾何学モデルの基本的な有効性は，十分に確認できた．
2. ロボット切削システム：本研究の成果の応用実証として，ロボットを使った切削加工システムへ適用した．ロボットの本質的な長所は，ポータビリティ（可搬性）にある．すなわち，工作機械よりもはるかに小さいロボットを使っても，加工が必要な箇所に自ら移動し，切削加工が行える．ただし，最大の課題は加工精度が悪いことである．本研究では，我々のモデルを用いた補正を行うことで，加工精度を向上することも目的とした．本年度は，ロボットを使って切削試験を行うための実験システムを構築し，加工精度を調べるための加工試験を実施した．
3. アーム型座標測定器へ適用： 6軸（7軸）ロボットアーム構造を持ち，人間が操作をして手先のプローブを対象物に接触させ，対象物の3次元形状を測定するアーム型座標測定器は，ポータビリティに優れた，製造現場での測定器として普及しつつある．課題は，工業製品の形状測定のデファクト・スタンダードである3次元測定器 (CMM) と比べて，測定精度が大幅に低いことである．本研究で提案したモデルと，その同定法を，アーム型座標測定器に合わせて拡張した．実験でモデルを同定し，アーム型座標測定器の測定精度を可動領域全体で向上できることを確認した．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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