| 研究課題/領域番号 |
21H01228
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 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 | 広島大学 |
|---|
研究代表者 |
茨木 創一 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (80335190)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2021年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
|
|---|
| キーワード | 産業用ロボット / 空間精度 / 誤差補正 / ロボット切削 / アーム型座標測定器 / レーザトラッカ / 運動精度 / 幾何学モデル / 測定 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
現在，産業用ロボットのほとんどは，人間が操作盤を使ってロボットを動かし，それを記憶させる，「ティーチング」によってプログラムされる．ロボットが近い将来，バーチャルモデルによるプログラミングだけで運用されるようになれば，作業の成否はロボットの空間精度が決める．可動領域内の任意の点に位置決めしたとき，指令位置と実際の位置の3次元誤差を「空間誤差」と呼ぶ．本研究の目的は，ロボットの可動領域内のどこでも，空間誤差を高い精度で予測できるモデルを構築することと，それを用いたモデルベース補正法を構築することである．応用実証として，①ロボット切削加工システム．②アーム型3次元座標測定器，への適用を目指す．
|
| 研究成果の概要 |
現在の産業用ロボットの多くは「ティーチング」，すなわち人間による操作をコピーすることでプログラムされる．しかし近い将来には，バーチャルモデルによるプログラミングに移行すると予想する．そのとき，ロボット作業の精度は，ロボットの空間精度が決めることになる．
本研究では，ロボットの空間誤差を精緻に予測するための，新しい幾何学モデルを提案し，それに基づく誤差補正を実装することで，空間精度を大幅に向上できることを示した．ロボットに高い精度が求められる新しいアプリケーションとして，ロボットによる切削加工システムと，アーム型3次元座標測定機の2つに，提案法を適用した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
製造現場の人手不足が今後進み，ものづくりのなかで産業用ロボットの役割が増すのは，確実に思える．ロボットの用途を現状より飛躍的に広げるには，コンピュータ上でロボットをプログラムするオフラインプログラムが必須であるが，そのための課題のひとつは，ロボットは位置決め精度が悪いことである．
本研究では，工作機械の空間誤差の補正を応用し，ロボットの位置決め誤差を可動領域全体で高精度に予測し，補正する方法を構築した．それによって，ロボットの新しい用途を開拓する研究を行った．すなわち，①「ポータブルな工作機械」としてのロボット切削加工システム．②アーム型3次元座標測定機の高精度化，である．
|
