| 研究課題/領域番号 |
03452134
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械力学・制御工学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
箱守 京次郎 東北大学, 工学部, 教授 (20005242)
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| 研究分担者 |
吉井 和夫 石巻専修大学, 理工学部, 助手 (70108463)
井澤 義明 東北大学, 工学部, 助手 (00143016)
内山 勝 東北大学, 工学部, 教授 (30125504)
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| 研究期間 (年度) |
1991 – 1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
1993年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1992年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1991年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
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| キーワード | 自律空間情報 / 慣性センサ / 加速度と角速度 / 位置・姿勢センシング / モデルベーストセンシング / ロボット制御 / マニピュレータ作業 / ASIC / 単位動作 / ソフトウェアエンコーダ / モデルベースドセンシング / マニピュレ-タ作業 / モデルベ-スドセンシング / 知的センシング |
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| 研究概要 |
ロボットマニピュレータのハンドの位置・姿勢を慣性航法の原理により実用上測定可能かどうか、またその自律空間情報に基づき直接マニピュレータを制御する方式について研究し、以下の成果を得た。
1.3軸方向の加速度と、各軸まわりの角速度を検出するための慣性センサとして、4軸の「マルチセンサ」2個を直交配置(冗長2軸)して用い、自律空間情報センシングシステムを試作構築した。
2.ロボット運動は滑らかな作業運動と衝撃的な高g要素を含むため、信号処理過程では極めて大きなダイナミックレンジを必要とするなど、同センシングシステムの総合安定度と精度を支配する諸要因・条件を解明し、試験システムも含めた大幅な改良と評価実験を重ねた。
3.現時点では、通常のマニピュレータの作業空間範囲に対して、±1〜2%(中〜緩作業、数秒/ストローク)以内の位置精度を得る成果を得た。目下、一層の高精度化と6軸全システムの完成を目指している。
4.冗長性をもつ慣性センサを用いた位置センシングプラットフォームの構成法を提案し、シミュレーションにより有効性を示した。
5.自律空間情報に基づくマニピュレータの制御方式を検討した。現時点の零点安定性から実用最大作業時間を定め、ロボット作業をこの時間以内の一連の単位動作に分割して作業を完成させる方式を併せて提案した。自律空間情報との統合は未完成であるが、光学的ハンド位置情報に基づく制御の予備実験を並行して行い、制御方式の有効性を確認した。
6.自律空間情報センシング機能およびエンコーダ機能をASIC上に実現するための調査を行った。その実施は、角度センサを備えた半導体加速度センサについての実用性の検討等とともに重要な今後の課題である。
以上、期間内に当初の計画を完全には果たせなかったが、本方式の基本的な可能性、有用性と今後の研究指針を明らかにすることが出来た。
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