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ハイブリッド方式スーパーダイナミックレンジパラレルロボットの試作研究

研究課題

研究課題/領域番号 12555039
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関東京工業大学

研究代表者

武田 行生 (2001-2002)  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (20216914)

舟橋 宏明 (2000)  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10016529)

研究分担者 廣瀬 和也  ヒーハイスト精工株式会社, 取締役技術部長
樋口 勝  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (40293039)
舟橋 宏明  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (10016529)
武田 行生  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (20216914)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2002年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2001年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2000年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワードロボット工学 / パラレルメカニズム / 精密位置決め / 冗長自由度 / 粗微動駆動 / 機構総合 / 転がり球面軸受 / 機構学 / 粗微動駆動系 / 機械要素 / 高精度位置決め / ハイブリッド機構 / 粗微動機構 / 作業領域
研究概要

近年,位置決め機構や運動機構に要求される精度は年々厳しくなってきている.次世代DVD装置における基盤製作のためには,各軸数十mmの3次元空間において20nmの精度が要求され,また光ファイバ接続における光軸合わせのためには,並進変位で100nm,角変位で1秒の精度が要求されている.本研究では,このような大変位・高精度を同時実現するための運動機構として粗微動駆動技術とパラレルメカニズムの技術を融合した新しいパラレルメカニズムを取り上げ,これを応用した3次元位置決め装置(ハイブリッド方式スーパーダイナミックレンジパラレルロボット)を開発することを目的として,本研究では,本パラレルロボットについて,機構の総合法,重要な機械要素である転がり球面軸受の静特性解析,位置決め装置の設計・試作および駆動実験を行った.その結果,次の結果が得られた.
(1)一形式の冗長空間パラレルメカニズムを取り上げ,大変位・微小分解能を実現するための機構総合法を開発し,これを適用したところ,3次元空間において±40×±40×±20mmの作業領域と全方向20nmの分解能を実現し得る機構を総合することができた.
(2)本ロボットにおいて重要な機械要素の一つとして,転がり球面軸受を取り上げ,その偏心,静剛性,静負荷容量を理論的に導出するための基礎式を導出し,これが有効であることを実験的に示すことができた.
(3)(1)および(2)の結果に基づき,パラレルロボットを設計・試作して駆動実験を行った結果,(1)の変位・分解能を同時実現することができた.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] Yukio Takeda: "A Spatial Six-Dof Hybrid In-Parallel Actuated Mechanism for Positioning within a Large Working Space"Proc.of the 1st Korea-Japan Conference on Positioning Technology, October 15-17,2002,Daejeon, Korea. 141-146 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukio Takeda: "An In-Parallel Actuated Manipulator with Redundant Actuators for Gross and Fine Motions"IEEE Int.Conf.Robotics and Automation. (予定). (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武田行生: "並列粗微動駆動形6自由度空間位置決め機構"2003年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 502 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武田行生: "並列粗微動駆動形6自由度空間位置決め装置"日本機械学会第3回機素潤滑設計部門講演会講演論文集. 139-140 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 市川和樹: "転がり球面軸受の静負荷容量および静剛性"第7回日本IFToMM会議シンポジウム前刷集. 21-26 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 武田行生: "転がり球面軸受の誤差解析"2001年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 568 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukio Takeda, Kazuki Ichikawa, Hiroaki Funabashi and Kazuya Hirose: "A Spatial Six-Dof Hybrid In-Parallel Actuated mechanism for Fine Positioning within a Large Working Space"Proceedings of the 1st Korea-Japan Conference on Positioning Technology. 141-146 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yukio Takeda, Kazuki Ichikawa, Hiroaki Funabashi and Kazuya Hirose: "An In・Parallel Actuated Manipulator with Redundant Actuators for Gross and Fine Motions"Proc. IEEE International Conf. on Robotics and Automation. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeda, Y., Ichikawa, K., Funabashi, H., Hirose, K.: "A Spatial Six-Dof Hybrid In-Parallel Actuated Mechanism for Fine Positioning within a Large Working Space"Proc. of the 1st Korea-Japan Conference on Positioning Technology, October 15-17, 2002, Daejeon, Korea. 27. 141-146 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takeda, Y., Ichikawa, K., Funabashi, H., Hirose, K.: "An In-Parallel Actuated Manipulator with Redundant Actuators for Gross and Fine Motions"Proc. IEEE International Conf. on Robotics and Automation. 18. 256-270 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 武田行生, 市川和樹, 舟橋宏明, 廣瀬和也: "並列粗微動駆動形6自由度空間位置決め機構"2003年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 67. 431-474 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 武田行生, 市川和樹, 舟橋宏明, 廣瀬和也: "並列粗微動駆動形6自由度位置決め装置"日本機械学会第3回機素潤滑設計部門講演会講演論文集. 68. 502-531 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 武田行生, 市川和樹, 舟橋宏明, 廣瀬和也: "微小分解能と大作業領域を同時実現する冗長パラレルマニピュレータ"日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'03講演論文集. 43. 198-207 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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