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ロボットの能動的接触による表面分布インピーダンスの可視化とその利用

研究課題

研究課題/領域番号 17H04698
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 知能ロボティクス
研究機関大阪大学

研究代表者

仲田 佳弘  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (80720664)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
23,790千円 (直接経費: 18,300千円、間接経費: 5,490千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2017年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワード能動的接触 / 一体構造空電ハイブリッドアクチュエータ / インピーダンス / 物理的インタラクション / 一体構造空電ハイブリッド直動アクチュエータ
研究成果の概要

ロボットが周囲の人や物体と安全に接触するためには,接触対象の変形方向や硬さの認識が不可欠である.そのために,人が未知対象に対して行う触探索のような機能の実現が重要であると考えられる.本研究課題では,ロボティックアームの先端に広い範囲で緻密に力を制御可能な一体構造空電ハイブリッド直動アクチュエータを搭載し,ロボットが本アクチュエータを介して能動的接触を行うことで,接触対象の表面の分布インピーダンスを計測・可視化できるスキャンシステムの開発と評価を行う.システムが対象をスキャンする際,接触力を一定に保つことを目的として,実際に環境と接触した際の接触力の変化を計測し,システムの性能を評価した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ロボットの社会実装にとって環境への接触は避けては通れない重要課題である.近年,人と協働する人共存型ロボットが開発されているが,産業用ロボットをベースとして,モータの出力を制限し,トルクセンサによるフィードバックによって関節を柔軟に動かすため,可搬重量や制御周波数が小さくなる.
申請者の開発したアクチュエータおよびシステムは,先端の接触力を0から物体の可搬に必要な力まで自由に,高速に調整できる.このようにロボットによる高度な力加減の調整が実現されれば,研磨など状況に応じた繊細な力の調整が必要な熟練者による作業の代替などの応用が考えられる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Force Estimation Method for a Magnetic Lead-Screw-Driven Linear Actuator2018

    • 著者名/発表者名
      A. Heya, Y. Nakata, M. Sakai, H. Ishiguro, and K. Hirata
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Magnetics

      巻: 54 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/TMAG.2018.2845455

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] コンシークエント型磁気ねじの開発2019

    • 著者名/発表者名
      阿部哲也, 部矢明, 仲田佳弘, 平田勝弘, 石黒浩
    • 学会等名
      電気学会 リニアドライブ研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of a Consequent-Pole Magnetic Lead Screw2018

    • 著者名/発表者名
      A. Heya, Y. Nakata, M. Sakai, T. Abe, H. Ishiguro, and K. Hirata
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Force Estimation Method for a Magnetic Lead-Screw-Driven Linear Actuator2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Heya, Yoshihiro Nakata, Masahiko Sakai, Hiroshi Ishiguro, Katsuhiro Hirata
    • 学会等名
      IEEE Intermag 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気ねじ駆動リニアアクチュエータのセンサレス力制御の提案2018

    • 著者名/発表者名
      部矢 明, 仲田 佳弘, 酒井 昌彦, 石黒 浩, 平田 勝弘
    • 学会等名
      電気学会 リニアドライブ研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 仲田佳弘のホームページ

    • URL

      https://yoshihiro-nakata.net/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 仲田佳弘のホームページ

    • URL

      http://yoshihiro-nakata.net/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 磁気式動力伝達構造体2019

    • 発明者名
      仲田佳弘, 石黒浩, 平田勝弘, 酒井昌彦, 部矢明, 阿部哲也
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2019/040626
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 磁気式動力伝達構造体2018

    • 発明者名
      仲田佳弘, 石黒浩, 平田勝弘, 酒井昌彦, 部矢明, 阿部哲也
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-202245
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2025-11-20  

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