2014 Fiscal Year Annual Research Report
レオロジー特性を有する柔軟対象物の非把持ダイナミックマニピュレ－ション
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24360097
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
東森 充 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30346522)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多田隈 建二郎 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30508833)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | ダイナミックマニピュレーション / 粘弾性要素 / 非把持マニピュレーション / レオロジー物体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，前年度に提案した非把持マニピュレーション手法の理論解析と実機実験を行った．提案する非平行型能動・受動ハイブリッド関節を用いたプレート高速振動機構では，アクチュエータによって駆動する能動関節と粘弾性要素を備えた受動関節が直列接続され，両関節軸を非平行に配置する．まず，能動関節への正弦波変位入力（振幅，周波数，オフセット変位）に対する３次元弾性振動軌道の可変効果を理論的に明らかにした．次に，高速振動するプレートの上に置かれた対象物の運動を解析的に導出し，能動関節の駆動周波数，オフセット変位，振幅を連動制御することで，対象物に対して任意の2次元並進速度ベクトルが生成可能なことを明らかにした．さらに，関節軸間角度および受動関節の粘弾性を決定パラメータとした最適設計問題について整理した．最後に，プロトタイプによる実機実験を行い，単一アクチュエータのみの制御によって，プレート平面上の全方向へ対象物を移動させることに成功した．
また，非把持形態によるレオロジー物体のダイナミックマニピュレーションの一環として，新たに，パラレルプレートを用いた高速大変形マニピュレーション手法の基本アイディアを提案した．従来手法では，単一平板プレートに回転および並進の２自由度高速振動を与えることでプレート上の摩擦力分布を操作し，プレート上に置かれた対象物の収縮および拡張変形を実現していた．この場合，対象物をはじき飛ばさない範囲のプレート角加速度を与えねばならないといった動力学的制約条件が生じる．一方で，パラレルプレート手法では，対象物を上下から幾何学的に拘束するため，プレートに対して大角加速度を与えることが許され，これに応じた大摩擦力を対象物へ印加することが可能となる．このようにして，レオロジー物体の大変形および高速変形を実現する基本原理をシミュレーションによって確認した．
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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