熟練作業者の動作シミュレーションによるマニピュレータの知的制御

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63460107
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 得丸 英勝 京都大学, 工学部, 教授 (50025813)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯國 洋二 京都大学, 工学部, 助手 (80168054) ; 石田 好輝 京都大学, 工学部, 助手 (80159748)
• Keywords: ロボット / マニピュレータ / 作業教示 / インピーダンス / 熟練作業 / 動作計測 / 力制御 / グラインダーがけ作業

Research Abstract

1)、熟練作業者の動作計測システムの開発
作業者が操作する工具や部品の運動を計測するとともに、操作対象に加える力やモーメント、あるいは工具の支持インピーダンスなどの多元的情報を獲得し、計算機で処理するシステムを開発した。
2)、インピーダンス同定法を用いた力制御ロボットの作業教示
グラインダーがけ作業を対象として熟練作業者の工具支持インピーダンスを同定し、ロボットの制御モデルとして用いる教示方法を確立した。グラインダーがけでは、作業者は適度な柔らかさで工具を保持し、適切な切削状態を維持するが、具体的にどの程度の柔軟性やインピーダンスをもたせているかは分っていなかったが、本研究の方法により、計測データから容易に知ることができるようになった。実際に各種の実験を行った結果、熟練作業者は時によっては不安定な工具の保持を行って巧みに作業を行ったりすることが分かり、常識的には予想もしなかった興味ある事実が発見された。
3)、制御ルールの生成アルゴリズム
バリ取り作業を対象として、動作モードの切換えや運動パターンの修正を伴う高度な制御ルールの生成方法を確立した。バリ取り作業の場合、熟練作業者は大きなバリや熱硬化を起こしたバリに当ると、工具を往復させて無理なく削り取ったり、力を巧みに加減する。このような作業プロセスの状態を認識判断し、制御方法を選択するルールを、IFーTHEN形式で表現するとともに、パターン情報処理の技法を用いて、動作データからルールを自動的に生成する方法を開発し、実験により有効性を検証した。

Research Products

• [Publications] 浅田春比古,浅利幸生: 計測自動制御学会論文集. 24. 1292-1298 (1988)
• [Publications] 平井慎一,浅田春比古,得丸英勝: 計測自動制御学会論文集. 24. 406-413 (1988)
• [Publications] 平井慎一,浅田春比古,得丸英勝: 計測自動制御学会論文集. 24. 1284-1291 (1988)
• [Publications] Haruhiko Asada,Yukio Asari: Proc.of 1988 IEEE International Conference on Robotics and Automation. 2. 126-1277
• [Publications] Shinichi Hirai;Haruhiko Asada;Hidekatsu Tokumaru: Proc.of 2nd USA-Japan Symposium on Flexible Automation. 1. 19-26 (1988)
• [Publications] Haruhiko Asada;Bu-Ho Ryang: Submitted to 1989 IEEE International Conference on Robotics and Automation. (1989)