球面SCARAロボットの制御ソフトウェアに関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63460081
• Research Institution: University of Yamanashi
• Principal Investigator: 牧野 洋 山梨大学, 工, 教授 (10020348)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村田 誠 山梨大学, 工, 助手 (60020393) ; 古屋 信幸 山梨大学, 工, 助教授 (50126653)
• Keywords: ロボット / 球面座標 / 三次元形状測定 / ソフトウェア / ロボットの運動制御 / オフライン・ティ-チング

Research Abstract

本年度は本研究に関する第2年次に当たる。前年度までに5軸の球面スカラロボットのハ-ドウェアと、これを制御するソフトウェアが完成しているが、本年度はハ-ドウエアの改造としてワ-ク台の上下の1軸を追加したため、制御ソフトウェアとしても、これに対応する6軸ロボット制御への改造を行なった。すなわち、基本ソフトとしては、6軸球面SCARAロボットの機構解および逆機構解を解き、球面座標・円筒座標と直角座標との変換を容易にした。
また、θ_1軸およびθ_2軸をDDモ-タ駆動に変更するための検討を行い、制御ダイナミックスの面からはDSPを用いたソフトウェアサ-ボについての研究を行った。その結果、負荷同定法を利用し、最適ゲインによる位置決め制御やスライディングモ-ド制御に適応制御として応用することにより、オ-バ-シュ-トや残留振動の少ない位置決めが可能となった。
一方、応用ソフトとしては、レ-ザ変位計を用いた3次元形状の非接触測定に重点を置き、そのためのソフトウェアを開発した。制御用パソコンを16ビットから32ビットに変更して演算の高速化を図るとともに、サ-ボドライバ等にも変更を行った。これにより、最大寸法100mmまでの円筒形状・球形状の物体の測定を行った結果、±0.2mm程度の精度で測定できることが分った。測定時間には2時間ないし3時間を要しているが、この短縮は今後の課題であると思われる。
次年度は本研究の最終年度に当るため、制御ソフトウェアの体系化を図るとともに、応用面では自由曲面上へのドット印字を目標に研究を進める予定である。

Research Products

• [Publications] 明愛国ほか2名: "球面SCARAロボットの開発研究(第1報)" 精密工学会誌. 54. 1265-1271 (1988)
• [Publications] 明愛国ほか5名: "球面SCARAロボットの開発研究(第2報)" 精密工学会誌. 55. 1615-1620 (1989)
• [Publications] N,Furuyaほか3名: "Development of the Spherical SCARA Robot" Proceedings of the 9th International Conference on Assembly Automation,IFS. 215-225 (1988)
• [Publications] Hiroshi Makino: "Development of the Spherical SCARA Robot" Journal of Robotics and Mechatronics. 1. 251-252 (1989)
• [Publications] 斉藤訓仁ほか3名: "球面SCARAロボットによる3次元形状の非接触測定" 1989年度精密工学会秋季大会講演論文集. 305-306 (1989)
• [Publications] 斉藤訓仁ほか3名: "球面SCARAロボットによる3次元形状の非接触測定(第2報)" 1990年度精密工学会春季大会講演論文集. (1990)
• [Publications] 古屋信幸ほか3名: "DDモ-タの簡易適応制御(第1報)-システム構成とアルゴリズムの検討" 1989年度精密工学会秋季大会講演論文集. 819-820 (1989)