1986 Fiscal Year Annual Research Report
トルクセンサー内蔵高性能ダイレクト=ドライブアームの開発
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61850042
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
浅田 春比古 京大, 工学部, 助教授 (70115781)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 裕敏 新明和工業(株), 開発センター, 研究員
飯國 洋二 京都大学, 工学部, 助手 (80168054)
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| Keywords | ロボット / ダイレクト=ドライブ / トルクフィードバック / コンプライアンス制御 / トルクセンサー / ブラシレスモータ / 手首関節 |
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| Research Abstract |
1.トルクセンサー内蔵式ダイレクト=ドライブモータの研究開発
トルクセンサーを有するDCブラシレス方式ダイクレト=ドライブモータとその駆動アンプを開発し、高トルク・低トルクリップル等の優れた特性を達成した。まず高感度で安定した動作が得られるトルクセンサーを開発し、ダイレクト=ドライブモータに内蔵されるよう改良した上で実機に応用した。ついで高いスイッチング周波数(15KHz)を有するPWM方式駆動アンプを開発し、高ゲインのトルクフィールドバックを可能ならしめ、トルクリップル1%以下の高性能を達成した。これによって、同方式ダイレクト=ドライブモータの実用化の目処が得られた。
2.コンプライアンス制御の基礎研究
組立作業やグラインダーがけ作業など、ロボットが外部環境と接触する作業では、コンプライアンスの制御が有効とされているが、作業目的に応じてコンプライアンスの値を広い範囲に亘って変えられる技術が不可欠である。本研究では上記のトルクセンサー内蔵式ダイレクト=ドライブモータを対象として、コンプライアンス制御系の設計理論を確立するとともに、実機に応用してコンプライアンス値を極めて低い値から高い値まで、制御系の安定性を損わずに変化させることを達成した。また従来の制御方式ではコンプライアンスが高いと系の速応性が著しく制限される欠点があったが、本方式では10rad/Nmの高いコンプライアンスでも10Hzの帯域周波数が得られた。
3.3自由度ダイレクト=ドライブ手首関節の開発
手首関節は細かな位置や力の調整に適し、精密かつ高度な作業を行うのに重要な働きをなす。そこで上記のダイレクト=ドライブモータを用いて3自由度手首関節を構成し、精密微細作業の基礎実験を実施した。これによって次年度の開発研究に目処が得られた。
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[Publications] 浅田春比古: 計測自動制御学会論文集. 22. 891-896 (1986)
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[Publications] 浅田春比古: 日本ロボット学会誌. 5. 48-54 (1987)
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[Publications] 浅田春比古: 日本ロボット学会誌.
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[Publications] 浅田春比古: "ダイレクト・ドライブ・ロボット" (株)工業調査会, (1987)
