2023 Fiscal Year Annual Research Report
剛柔両部品に適用可能なロボットシステムによる組立作業の難度評価手法の構築
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21K03978
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
土橋 宏規 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (50634490)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 作業時間分析 / 作業成功率 / 難度要素 / タスクボード競技 / World Robot Summit |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ロボットシステムによる組立作業を対象とした，剛体部品と柔軟部品のいずれにも適用可能な，組立作業の難度の定量的評価手法の構築を目的としている．令和5年度には，難度要素と難度との因果関係の仮説の見直しに向けて，実システムによる組立作業の事例である，ロボットの国際競技会World Robot Summit（WRS）のものづくりカテゴリーの組立競技の一つである「タスクボード競技」の結果を対象とした分析を行った．
はじめに，ロボットによる組立作業における主たる要素作業として，個々の部品の把持／操作（部品の位置決め（姿勢遷移を含む）などを含む），工具の使用／交換，部品の認識などに着目し，さらに各作業にかかる時間を，ロボットによる組立作業の記録動画の分析を通して計測する手法を提案した．続いて，WRS 2018およびWRS 2020のそれぞれで実施されたタスクボード競技を対象として，個々の競技参加チームの組立作業の記録動画に上述の手法を適用して分析を行い，個々の部品に対する各作業の所要時間と，その成功率を明らかにした．分析の結果，過年度に難度要素と位置づけていた部品形状の対称性や使用ロボットの台数に加えて，工具の使用の有無も作業時間の短縮や作業の成功率の向上に影響しうることなどが分かった．
研究期間全体を通しては，主に剛柔両部品に適用可能な難度要素の検討とその定量的表現方法の提案，多変量解析による難度要素と難度の因果関係のモデル化，そして難度要素と難度との因果関係のモデルの見直しに向けた，ロボット競技会における組立作業の記録動画を対象とした作業時間ならびに作業成功率の分析を実施した．ロボットによる組立作業では非常に多くの難度要素が存在しうるため，本研究の目的を達成するためには，柔軟部品の組立作業を含む，ロボットによる実際の組立作業のさらなるデータ収集が重要かつ必須の課題である．
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