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協働双腕スカラーロボットの巧妙俊敏なプレート操りグラスプレス・ハンドリング

研究課題

研究課題/領域番号 19K04115
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18020:加工学および生産工学関連
研究機関同志社大学

研究代表者

廣垣 俊樹  同志社大学, 理工学部, 教授 (80275172)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードグラスプレスハンドリング / 産業用ロボット / 協働ロボット / 双腕ロボット / スカラーロボット / 双腕 / 操り動作 / 産業用スカラーロボット / グラスプレス・ハンドリング / プレート操り制御 / 協調動作 / ハンドリング / グラスプレス / 協働 / スカラー双腕ロボット / 操り / 制御 / 機械力学 / 制御工学 / マテリアルハンドリング
研究開始時の研究の概要

日本の伝統的な匠の技の一つである紙すき動作に着目して,工場でヒトと協働できる産業用の双腕スカラーロボットが双腕で作業プレートを保持して巧妙かつ俊敏に操る動作を検討する.ハンドリング対象の物体を直接つかむことなく,双腕で保持した作業プレートを傾け・揺らす高度な動作でプレート上の対象物体の運動を制御するグラスプレス・ハンドリングの技術を研究開発する.協動ロボットの技術であるので,その動作により生じるロボット自体の振動や反力により自己停止しない制約条件の下で,目的の動作の具現化を目指す.

研究成果の概要

工場の作業現場での活用を目指して,協働人型双腕スカラーロボットに着目した研究である.双腕で作業プレートを保持して,プレートに巧妙で俊敏な操り動作を創成することで,プレート上の物体に触れることなく物体の移動運動の制御を具現化するグラスプレスハンドリングの研究開発を遂行した.すなわちプレートの面外操りによる重力と水平面内操りによる慣性力の適切な組み合わせにより,プレート上でグラスプレスハンドリングによる物体の任意の移動の具現化が可能であることを示すことができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

産業用ロボットが双腕で高度なプレート操り動作を遂行することで,食品など直接把持が難しい対象物に対して高度はハンドリングが可能であることを示すことができた.食品産業だけでなく,ゲル状などの医薬品なども含め,従来は難しい直接把持が難しい対象物に対する新たなハンドリング技術の可能性を示すことができた.すなわち新たな工場作業などの現場においての自動化技術として,今後の発展が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 産業用双腕ロボットのプレート操り動作に基づくグラスプレス・ハンドリングによるボールのリサージュ転がり運動精度に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      廣垣俊樹,青山栄一,水谷 優太,中村匡利,間瀬貴大
    • 雑誌名

      設計工学

      巻: 57 号: 2 ページ: 79-94

    • DOI

      10.14953/jjsde.2021.2917

    • NAID

      130008158139

    • ISSN
      0919-2948, 2188-9023
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Working plate operation for graspless handling technology with an industrial dual-arm SCARA robot2021

    • 著者名/発表者名
      清水康平,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      20st Int. Conf. on Control, Automation and Systems(ICCAS2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 双腕スカラーロボットのプレート面内操り動作に基づくボールのグラスプレスハンドリングの運動精度の考察2021

    • 著者名/発表者名
      清水康平,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 産業用ロボットのプレート操り動作におけるモータ消費電力と運動誤差の考察2021

    • 著者名/発表者名
      北畑遼,真瀬貴大,尾崎信利,呉魏,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 双腕スカラロボットのプレート把持姿勢とボールのグラスプレスハンドリングに向けたプレート操り動作の検討2021

    • 著者名/発表者名
      清水康平,林間達志,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      精密工学会春季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 産業用ロボットのプレート操り動作によるボール転がり運動制御とその制度の改善方法2020

    • 著者名/発表者名
      北畑遼,間瀬貴大,尾崎信利,呉魏,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 双腕スカラロボットによるプレート把持姿勢変化に伴う水平面内動作での運動解析2020

    • 著者名/発表者名
      清水康平,尾崎信利,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 産業用双腕ロボットのプレート操りに基づくグラスプレスハンドリングに向けたボールの運動制御方法の考察2020

    • 著者名/発表者名
      間瀬貴大,北畑遼,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      日本機械学会2020年次大会講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation of novel teaching method for skillful operation of working plate with an industrial dual arm robot2020

    • 著者名/発表者名
      間瀬貴大,北畑遼,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      20th Int. Conf. on Control, Automation and Systems(ICCAS2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of Working Plate Control with Dual-Arm Scalar Robot based on Image Processing of Rolling Ball2020

    • 著者名/発表者名
      林間達志,尾崎信利,清水康平,中川正夫,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      18th Int. Conf. on Precision Eng. (ICPE2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 双腕スカラーロボットによるプレート面内操り動作とプレート上のボールの転がり軌跡の考察2020

    • 著者名/発表者名
      林間達志,廣垣俊樹,青山栄一,尾崎信利,清水康平
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部第95期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 双腕スカラーロボットのプレート面内操り動作によるボール転がり運動制御の検討2019

    • 著者名/発表者名
      林間達志,中川正夫,尾崎信利,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      精密工学会秋季大会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation of Cooperative Motion Error and Working Plate Control with Dual-Arm Scalar Robot2019

    • 著者名/発表者名
      林間達志,中川正夫,尾崎信利,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      Advances in Materials and Processing Technologies Conference (AMPT2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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