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人間共存型ロボットのための速度・接触力に基づくメカニカル安全ブレーキの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04056
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
研究機関東海大学

研究代表者

甲斐 義弘  東海大学, 工学部, 教授 (00320119)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードロボット / 人間共存型ロボット / 安全装置
研究成果の概要

本研究では,人間共存型ロボットの安全性の更なる向上を目指し,人間共存型ロボットのための速度・接触力に基づくメカニカル安全ブレーキの開発を行った.本安全ブレーキは,受動的機械要素のみで構成されており,アクチュエータ・コントローラ・バッテリを必要としない.本ブレーキは,作動後,人間共存型ロボットのモータの電源を切り,ロボットの駆動軸を徐々に減速させ停止させる.本ブレーキの有効性は実験により検討した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究代表者は,本研究開始前に,人間共存型ロボット暴走時に発生するロボットの速度・人との接触力を機械要素のみで検知しロボットの駆動軸をロックするロック式メカニカル安全装置を開発していた.しかし,ロック式では坂道等で作動した場合にロボットが転倒してしまう等の危険性があった.そこで,本研究では,作動後にロボットの駆動軸を徐々に減速させることにより転倒のリスクを低減するメカニカル安全ブレーキを開発した.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Development of a Velocity-Based Mechanical Safety Brake for Wheeled Mobile Nursing Robots: Proposal of the Mechanism and Experiments2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Sato, Hiroki Mishima, Yoshihiro Kai, Tetsuya Tanioka, Yuko Yasuhara, Kyoko Osaka, Yueren Zhao
    • 雑誌名

      International Journal of Advanced Intelligence

      巻: 12 ページ: 69-81

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人間共存型ロボットのための小型メカニカル安全装置の設計2019

    • 著者名/発表者名
      SATO Haruka、SATO Yoshiaki、KAI Yoshihiro
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Science

      巻: 31 号: 0 ページ: n/a

    • DOI

      10.2978/jsas.31105

    • NAID

      130007771973

    • ISSN
      0915-5651, 1881-3917
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a Velocity-Based Mechanical Safety Brake for Wheeled Mobile Nursing Robots2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Sato, Hiroki Mishima, Yoshihiro Kai, Tetsuya Tanioka, Yuko Yasuhara, Kyoko Osaka, Yueren Zhao
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Natural Language Processing (NLP-KE’20)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 速度ベースメカニカル安全ブレーキの開発(車椅子への応用)2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤喜昭,三島弘希,甲斐義弘
    • 学会等名
      日本機械学会 2020 年度年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 人間共存型ロボットのためのローラ型速度ベースメカニカル安全ブレーキの開発(実験に基づく有効性の検討)2020

    • 著者名/発表者名
      三島弘希,佐藤喜昭,甲斐義弘
    • 学会等名
      第21回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 速度ベースメカニカル安全ブレーキの開発(実験用車輪移動型ロボットの設計・製作)2020

    • 著者名/発表者名
      三島 弘希,遠藤 嘉康,佐藤 喜昭,甲斐 義弘
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第59回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of a New Velocity-Based Mechanical Safety Device for Wheeled Mobile Robots2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato, S. Shinoda, Y. Sato, Y. Kai, K. Abe, H. Wada
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Manufacturing, MachineDesign and Tribology (JSME & KSME)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of a Wheeled Mobile Robot Equipped with New Velocity-Based Mechanical Safety Devices2019

    • 著者名/発表者名
      S. Shinoda, Y. Sato, Y. Sato, Y. Kai, K. Abe, H. Wada
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Manufacturing, MachineDesign and Tribology (JSME & KSME)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 車輪移動型ロボットのための速度ベースメカニカル安全ブレーキの設計2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 喜昭,篠田 修平,佐藤 優磨,甲斐 義弘
    • 学会等名
      The 2019 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 速度ベースメカニカル安全ブレーキを搭載した車輪移動型ロボットの設計2019

    • 著者名/発表者名
      篠田 修平,佐藤 喜昭,佐藤 優磨,甲斐 義弘
    • 学会等名
      The 2019 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 車輪移動型ロボットのための速度ベースメカニカル安全ブレーキの開発(設計および製作)2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 喜昭,篠田 修平,佐藤 優磨,甲斐 義弘
    • 学会等名
      日本機械学会2019年度年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 車輪移動型ロボットのための速度ベースメカニカル安全ブレーキの開発(設計及び動作確認実験)2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 喜昭,遠藤 嘉康,三島 弘希,甲斐 義弘
    • 学会等名
      '19 SAS Symposium (SAS: Society of Advanced Science)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 人間共存型ロボットのためのコンパクトなメカニカル安全装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 優磨,他7名
    • 学会等名
      LIFE2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 人間共存型ロボットのための小型メカニカル安全装置の設計2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 晴香,他4名
    • 学会等名
      '18 SAS Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 車輪移動型ロボットのための小型メカニカル安全装置の設計(詳細設計)2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 喜昭,他3名
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第 58 回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 速度ベースメカニカル安全装置を搭載した実験用車輪移動型ロボットの設計2018

    • 著者名/発表者名
      篠田修平,甲斐義弘
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第 58 回学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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