| 研究課題/領域番号 |
08555062
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
内山 勝 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30125504)
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| 研究分担者 |
渋川 哲朗 豊田工機(株), 技術研究所, 課長(研究職)
阿部 幸勇 東北大学, 工学部, 教務職員 (80261600)
妻木 勇一 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50270814)
DRAGOMIR Nen (NENCHEV Drag) 新潟大学, 工学部, 教授 (80270809)
渋川 哲郎 豊田工機(株), 技術研究所, 課長(研究職)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
1998年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1997年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1996年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
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| キーワード | パラレルロボット / 超高速ロボット / DDロボット / 特異点解析 / 最適設計 / 実時間制御システム / 微小重力シミュレータ / モーションテーブル / 6自由度ロボット / ハイブリッドシミュレータ / 操作性解析 |
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| 研究概要 |
HEXA型パラレルロボットは、本研究の代表者が、モンペリエII大学と共同で研究、開発したもので、その高速性が最大の特徴である。すでに、初期型ロボットで、最大加速度22[G]を達成している。本研究では、さらに、その性能を2倍に高めた超高速の新型ロボットの開発を目的とする。本研究の成果は、以下のように要約される。
1. 目標性能を達成すべく、高出力、低摩擦のDD(Direct Drive)モータを採用し、HEXA型パラレルロボットを新たに設計、製作した。設計においては、特異点を考慮した運動学解析、動特性評価のための慣性行列の計算等を行い、機構の最適化を図った。
2. 制御用のメインコンピュータにはDOS/V機を採用し、制御用のリアルタイムOSとしては、Wind River Systems社製のVxWorksを採用した。そして、このVxWorks上で制御プログラムを開発し、6自由度の基礎的な運動制御実験を行い、制御系の確認を行った。
3. いくつかの性能評価実験を行った。まず、最大加速度性能を評価する実験を行った。その結果、本研究で開発したロボットは、最大40[G]を達成した。この性能は、初期型のロボットが達成した22[G]に比べ、およそ2倍であり、当初の目標が達成された。つぎに、周波数応答実験を行った。この実験結果から、開発したロボットの応答帯域幅は、およそ40[Hz]であることが確認された。この応答性能は、例えば、現在最も広く使われているスチュワートプラットフォーム型のパラレルロボットと比べ、一桁上の性能であり、この性能を実現する6自由度ロボットは、世界的に見ても開発例はない。本研究で開発したロボットの革新性は.極めて高いものと思われる。
4. 本研究で開発したロボットの応用例として、微小重力シミュレータ等のモーションテーブルを検討した。そして、これが、開発したロボットの高速性能を生かす有望な応用例であることを示した。
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