| 研究課題/領域番号 |
21K20404
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
部矢 明 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (80911297)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | アクチュエータ / 多自由度アクチュエータ / モータ / 多自由度機構 / 電磁アクチュエータ / ロボット眼球 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ロボットの遠隔操作による協働作業において視覚情報は必要不可欠であり，精確かつ緻密な作業を実行するためには，未知環境の遠隔地でも高い空間認識能力が必要となる。しかし，既存のロボットの立体視システムでは互いに固定された2眼カメラを用いるため，空間認識範囲が狭く，奥行き方向の空間分解能を高めることが困難である。そこで，人が2つの眼球を相対運動させることで認識範囲を拡大し，奥行き方向に高い空間分解能を実現していることに着目した。本研究では，1台で2自由度駆動を生成する眼球アクチュエータを用いた2眼駆動機構を開発し，人とロボットの眼球の協調動作を実現するマスタスレーブ系による視覚システムを構築する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，視覚システムへの応用を目的として，人の眼球のように様々な方向に回転可能なアクチュエータである多自由度アクチュエータに着目した。眼球の高速な運動を再現するには，回転部の慣性モーメントを極力小さく設計する必要がある。また，2眼駆動機構を構築するためには，その構造と制御装置においても小型で構成可能であることが求められる。そのため，簡素な構造および制御装置で多自由度回転可能な多自由度アクチュエータの磁気構造・動作原理を提案した。そして，制御理論・動的モデルを構築し，動作可能であることを実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多自由度アクチュエータは1台で様々な多自由度運動を生成できる利点を持つ一方，構造が複雑かつ制御装置が大型なため適用先は限定されていた。本研究において提案した多自由度アクチュエータは従来と比較して最も簡素な構造を有しており，制御装置も小型であることから，産業界等への多自由度アクチュエータの適用範囲を拡大するものである。また，多自由度アクチュエータの新たな設計論を提示したことに学術的意義があると考えれる。
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