| 研究課題/領域番号 |
18K04068
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
原田 孝 近畿大学, 理工学部, 教授 (80434851)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 知能機械 / ケーブル駆動ロボット / パラレルメカニズム / 機構解析 / 機械設計 / 知能制御 |
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| 研究成果の概要 |
可動部に接続した複数のケーブルの長さを制御して可動部の位置と姿勢を変化させるケーブル駆動パラレルロボットは，長いケーブルを用いることで広い動作範囲を有し，スタジアムカメラの移動などに利用されている．しかしながら，可動部を回転させたときにケーブルどうしが干渉し，回転動作範囲が制限される問題がある．そこで本研究では，可動部に回転プーリを組み込み，エンドレスケーブルを用いてプーリを摩擦駆動する新たな機構により，回転プーリの無限回転を実現する新しいロボットを提案し，力学的な解析に基づいた設計方法を確立し，数値計算および基礎実験による検証を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の回転拡大機構を組込んだケーブル駆動パラレルロボットは，制御対象である6自由度の位置・姿勢に対して，7自由度(可動部6自由度+回転機構1自由度)の運動学的冗長機構である．さらに，ケーブル張力を正とするケーブル駆動条件を満たすために，これを8個のアクチュエータ制御する駆動冗長機構でもあり，パラレルロボットの分野では新しい研究領域である．研究期間内に別のタイプの「運動学的冗長性と駆動冗長性を有するパラレルロボット」の動作範囲の拡大にも取り組み，本研究の運動学，動力学，制御方法に関する成果が汎用的に応用できることを確認し，本研究成果が学術的に意義のある研究であることが示唆された．
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