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柔軟・軽量・安全を特徴としたワイヤ駆動方式劣駆動フレキシブルマニピュレータの研究

研究課題

研究課題/領域番号 16760212
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関福岡工業大学

研究代表者

木野 仁  福岡工業大学, 工学部, 助教授 (50293816)

研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードロボット / マニピュレータ / 柔軟 / 軽量 / 安全 / フレキシブル / ワイヤ駆動
研究概要

平成17年度の研究内容としては,(1)柔軟チューブの伸縮を利用した食事支援ロボットの口内への食べ物の搬送動作の解析,(2)NASTRANを用いたワイヤ駆動方式劣駆動フレキシブルマニピュレータの変形形状解析,(3)ワイヤ駆動方式における内力誤差による位置決め誤差の解析,(4)ワイヤ駆動システムのワイヤ配置に誤差を生じる場合のロバスト位置決めを行った.
(1)柔軟チューブの伸縮を利用した食事支援ロボットの口内への食べ物の搬送動作の解析では,ワイヤの内力を積極的に利用することで,従来の食事支援ロボットでは,不可能であった口内への食べ物の搬送が安全に行えることを確認し,作業者が半自動で食事が行えるように,画像処理を組み合わせ,操作者の負担が少ないシステムを構築した.
(2)NASTRANを用いたワイヤ駆動方式劣駆動フレキシブルマニピュレータの変形形状解析では,柔軟物体をマスバネダンパでモデル化し,さらにワイヤのモデルを追加し,ワイヤ張力に対する柔軟物の変形をシミュレーションした.
(3)ワイヤ駆動方式における内力誤差による位置決め誤差の解析では,ワイヤの内力に誤差を生じている場合の位置決め精度を,シミュレーションと実験により解析を行った.本解析は初期段階として,柔軟物を含まないシステムを対象としたが,この結果は柔軟物を対象した場合に拡張可能であると考える.
(4)ワイヤ駆動システムのワイヤ配置に誤差を生じる場合のロバスト位置決めでは,適そう制御を用い,ビジュアルサーボを実現し,シミュレーションおよび実験により有効性を確かめた.本手法は初期段階として,柔軟物を含まないシステムを対象としたが,この結果は柔軟物を対象した場合に拡張可能であると考える.

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (9件)

  • [雑誌論文] パラレルワイヤ駆動システムと繰返し学習制御を用いた生体部位の他動的軌道追従の実験的検証2006

    • 著者名/発表者名
      木野仁, 加茂敬洋, 谷口祥平, 川村貞夫
    • 雑誌名

      生体医工学 第43巻,第4号

      ページ: 744-751

    • NAID

      110004704991

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] パラレルワイヤ駆動システムを用いた水中環境における人体の関節トルク解析2006

    • 著者名/発表者名
      谷口祥, 小澤隆太, 金岡克弥, 木野仁, 川村貞夫 他2名
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編 第71巻,第714号

      ページ: 486-492

    • NAID

      110004659178

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Sensory-motor Control Mechanism for Reaching Movements of a Redundant Musculo-skeletal Arm2005

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tahara, Zhi-Wei Luo, Suguru Arimoto, Hitoshi Kino
    • 雑誌名

      Journal of Robotic Systems Vol.22, No.11

      ページ: 640-651

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 多リンク構造体ワイヤ駆動システムにおける位置センサフィードバック制御(センサ・アクチュエータマップを用いた可視化と整理)2005

    • 著者名/発表者名
      木野仁, 矢部茂, 本荘直樹, 川村貞夫
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編 第71巻,第707号

      ページ: 2273-2280

    • NAID

      110006264797

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Force Display System using Serial-link Structure Driven by Parallel-wire Mechanism2005

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kino, Yabe Shigeru, Sadao Kawamura
    • 雑誌名

      International Journal of Advanced Robotics Vol.19, No.1

      ページ: 21-37

    • NAID

      10014498880

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Meal-Assistance System Using Soft Robot Consisting of Wire Driven Mechanism and Flexible Hose2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kino, T.Oda, H.Kawashima, S.Yamashita
    • 雑誌名

      Proc.of the 1st International Conference on Complex Medical Engineering (CME2005),

      ページ: 188-193

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Meal-Assistance System Using Soft Robot Consisting of Wire Driven Mechanism and Flexible Hose2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kino, T.Oda, H.Kawashima, S.Yamashita
    • 雑誌名

      Proc.of the 1st Int.Conf.on Complex Medical Engineering (CME2005)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ソフトロボットを用いた食事支援システム2005

    • 著者名/発表者名
      木野仁, 小田敏晴, 河島英人, 山下清一郎
    • 雑誌名

      第10回ロボティクスシンポジア論文集

      ページ: 257-262

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 柔軟ホース・ワイヤ駆動システムを用いた食事支援ロボット2004

    • 著者名/発表者名
      木野仁, 小田敏晴, 河島英人, 山下清一郎
    • 雑誌名

      日本機会学会,福祉工学シンポジウム講演会論文集

      ページ: 241-243

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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