Construction of an Evaluation Method of Difficulty in Assembly Tasks by Robotic Systems Applicable to Rigid and Flexible Parts

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K03978
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
• Research Institution: Wakayama University
• Principal Investigator: Dobashi Hiroki 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (50634490)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 組立作業の難度 / 難度要素 / ロボットシステム / 柔軟部品 / 多変量解析 / 作業時間分析 / タスクボード競技 / World Robot Summit

Outline of Final Research Achievements

In this research, we conducted a fundamental study aiming at constructing a method to quantitatively evaluate difficulty in assembly tasks by robotic systems regardless of rigid or flexible parts.

Specifically, following an analysis of typical assembly tasks of flexible parts, we hypothesized causal relationships between the difficulty and difficulty elements which possibly affect it, assuming general assembly tasks with both rigid and flexible parts. Then, we analyzed the causality based on collected data from real robotic experiments using a multivariate analysis method but did not obtain proper results and thus could not construct an evaluation method of difficulty. Because verification results implied that the collected data are biased, aiming for more data collection, we proposed a time analysis method of assembly tasks performed by robotic systems based on recorded videos.

Free Research Field

ロボット工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、剛体部品を対象とした組立作業に限らず、次世代ロボット生産システムでの実現が求められているような、柔軟部品も対象としたより一般的な組立作業を対象に、ロボットシステムによる組立作業の難度を議論しており、これが従来研究とは異なる本研究の大きな特色となっている。

目的としていた難度評価手法の構築には至らなかったが、実機検証を通して、特に柔軟部品の組立作業においては、柔軟部品の硬さ／柔らかさや組み付け時に必要となる伸縮率などのパラメータが難度に影響を与えうることが分かった。本研究の成果は、今後、ロボットシステムによる剛柔両部品を対象とした組立作業の難度の探究の端緒になると期待している。