重力補償機構を利用した低出力高耐荷重の人共存ロボットシステムの設計論構築と開発

• 研究課題/領域番号: 23560295
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 武居 直行 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (70324803)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 機構 / 省エネルギー / パワーアシスト / 制御

研究概要

本研究では，実環境で頑強に動作し，可搬性と省エネルギー性を有する人共存ロボットシステムの実現を目指し，その基本要素となる弾性体による重力補償機構の力学的特徴を明らかにし，設計仕様と制約条件からばねの選定を行う設計論の構築を検討した．対応荷重が可変となる重力補償機構を用いることで，全体のモータの低出力化を実現したパワーアシスト昇降機および3自由度ロボットアームを開発した．

研究成果

• [雑誌論文] Design and Prototype of Variable Gravity Compensation Mechanism (VGCM) (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoyuki Takesue, Takashi Ikematsu, Hideyuki Murayama, and Hideo Fujimoto
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: Vol.23, No.2 ページ: 249-257
  • NAID: 120005348875
  • URL: http://hdl.handle.net/10748/5544
  • 査読あり
• [雑誌論文] 【解説】 省エネ・安全のための重力補償機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 武居直行
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 巻: 29 ページ: 508-511
• [学会発表] サーベイ:重力補償機構(荷重調整) (2013)
  • 著者名/発表者名: 武居直行
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2013)講演論文集
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 可変重力補償機構を用いた3自由度マニピュレータ―重力補償機構の特性― (2012)
  • 著者名/発表者名: 新井淳平,杉山巧,武居直行
  • 学会等名: 第55回自動制御連合講演会講演論文集
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 可変重力補償機構を用いたパンタグラフ式パワーアシスト昇降機 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小茂田洋輔,武居直行,藤原弘俊,藤本英雄
  • 学会等名: 第13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(SI2012)論文集
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 低出力モータによるパンタグラフ式昇降機の可変重力補償機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 武居直行,小茂田洋輔,池松貴史,藤原弘俊,藤本英雄
  • 学会等名: 第29回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2011)講演論文集
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 可変重力補償機構を用いた3自由度マニピュレータ(基本設計) (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉山巧,武居直行,池松貴史,藤原弘俊,藤本英雄
  • 学会等名: 第54回自動制御連合講演会講演論文集
  • 発表場所: 愛知
• [学会発表] 可変重力補償機構を用いた3自由度マニピュレータ（基本設計） (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉山巧, 武居直行, 池松貴史, 藤原弘俊, 藤本英雄
  • 学会等名: 第54回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 豊橋技術科学大学
• [学会発表] 低出力モータによるパンタグラフ式昇降機の可変重力補償機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 武居直行, 小茂田洋輔, 池松貴史, 藤原弘俊, 藤本英雄
  • 学会等名: 第29回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 芝浦工業大学
• [学会発表] サーベイ：重力補償機構（荷重調整）
  • 著者名/発表者名: 武居直行
  • 学会等名: 第31回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 首都大学東京
• [学会発表] 可変重力補償機構を用いたパンタグラフ式パワーアシスト昇降機
  • 著者名/発表者名: 小茂田洋輔, 武居直行, 藤原弘俊, 藤本英雄
  • 学会等名: 第13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
  • 発表場所: 福岡国際会議場
• [学会発表] 可変重力補償機構を用いた3自由度マニピュレータ ―重力補償機構の特性―
  • 著者名/発表者名: 新井淳平, 杉山巧, 武居直行
  • 学会等名: 第55回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 京都大学
• [図書] 先端事例から学ぶ機械工学(増訂版)「第8編工場で人と協働する組立ロボット」執筆担当,日本機械学会 (2013)
  • 著者名/発表者名: 武居直行
  • 出版者: 丸善出版
• [備考]
  • URL: http://www.comp.sd.tmu.ac.jp/ntlab/