| 研究課題/領域番号 |
23K03771
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
浅野 悠紀 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (40783080)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | ロボットマニピュレーション / 工程自動化 / ロボットモジュール / 積層配置 / グラファイトシート / 自動組立 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，ロボットの基礎要素であるロボットモジュール設計において，積層高密度配置を取り入れた設計を行うことで，伝熱による自己冷却可能で，かつ，自動組立が容易なモジュールの実現を目指す．あえて要素を密着させることで，伝熱冷却可能で，コンパクトな設計を実現する．また，構成要素を「置く・のせる・重ねる」を基本とする積層配置とすることで，ロボットによる自動組み立てが容易なモジュール構造について検討を進める．
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| 研究実績の概要 |
本研究では，ロボット基礎要素であるロボットモジュール設計において，要素を密着させ高密度に配置する積層配置を取り入れることで，コンパクト・伝熱冷却・自動組立容易，といった特徴を備えたロボットモジュール構成法を見出すことを目的としており，今年度は，ロボット制御基盤とモジュール設計開発の面から研究開発を実施した．
ロボットによる組立自動化に必要となるソフトウェア基盤として，物体マニピュレーションのためのロボット制御系の構築，多段で複雑な組立工程を適切に実施していくための工程管理や，他装置連携のためのシステム構築など，ロボットアームによる工程自動化に関する基盤開発を進めた．また，物体マニピュレーションにおいて，操作対象が多数であっても共通的に活用できるエンドエフェクタインターフェース開発に取り組んだ．
要素の積層配置を活用してモータ冷却を可能とするロボットモジュール開発として，高熱伝導率を備えた先端材料であるグラファイトシートに着目したロボットモジュール開発を実施した．モータと筐体構造を積層配置することに加え，モータにグラファイトシートを張り付け，モータ発熱をグラファイトシートを介して筐体へと伝熱させることで効果的にモータを冷却する機構の基礎検討を進めた．この機構をモータモジュールとして具現化することによって，外部電源を必要とせずモータを冷却するパッシブ冷却機能を備えたモータモジュールの設計開発を進めた．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は，ロボットによる工程自動化に関するソフトウェア基盤の開発に取り組んだことと，グラファイトシートの積層配置を活用してモータを冷却するロボットモジュール開発を実施できたことから，工程自動化とモジュール開発の両面から研究開発を進展させることができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後，構築してきたソフトウェア基盤をより多種のロボットへと適用可能とする汎用性を高めていくことと，組立における具体的工程への適用を行っていく．さらに，マニピュレーションと物体認識を組み合わせた統合システムの開発も検討していく．また，ロボットモジュール開発に関して，自動組立容易な機構開発と，実際のモジュールとしての具現化作製も実施していく．
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