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冗長自由度温存による外力緩衝特性の解析とそれを活用したロボット運動制御法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 24760202
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関富山大学

研究代表者

関本 昌紘  富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 講師 (40454516)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードロボットアーム / 自由度 / 制御 / 接触 / 適応 / ロボティクス / マニピュレーション / 人間機械協調システム / 冗長自由度 / 作業座標制御 / 外力作用 / 関節粘性 / 運動制御 / 作業座標フィードバック制御 / 倣い動作 / 衝突緩衝 / 作業座標フィードバック / 遠隔作業 / 作業座標フィードック制御
研究成果の概要

多関節ロボットの制御において,作業空間フィードバック制御により生じる冗長自由度は,その状態が外力に沿ってエネルギー消散しながら遷移する特性を有する.この外力緩衝特性の解析,及びその機構由来の機能と作業実現機能を併せ持つ運動制御法の構築・評価を行った.作業変数とその零空間変数に着目したロボットの運動方程式により,外力緩衝特性を定式化した.この結果を踏まえ,外力緩衝機能付き運動制御法を組み込んだロボットアームの手先操作,バイラテラル遠隔操作,食膳運搬作業において,外力緩衝時の作業精度を調査した.本手法により,ロボットが力覚センサ無しに想定外の外力に適応的に倣い,作業を継続できることを実証した.

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Endpoint tracking accuracy of a redundant manipulator controlled in task-space feedback during reactions to external forces2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Sekimoto, Kyogo Fujimoto, Ji-Hun Bae, and Hiroyuki Kimura
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Advanced Mechatronics (ICAM2015)
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 冗長自由度ロボットアームの力覚センサレス外力順応における手先精度2015

    • 著者名/発表者名
      関本昌紘,藤本京吾,Ji-Hun Bae
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都・足立区)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 手先位置制御のみによる6関節ロボットアームのツールへの手先姿勢順応2015

    • 著者名/発表者名
      関本昌紘,吉田俊輔,川村貞夫
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      みやこめっせ(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 冗長自由度温存と力覚センサ利用によるロボットアームの外力順応の違いに関する実験的検討2015

    • 著者名/発表者名
      浜田恭輔, 関本昌紘
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部学生会第44回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      新潟工科大学(新潟県・柏崎市)
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 冗長自由度を利用した探索ロボットの手先姿勢制御なしでの瓦礫支持実現2015

    • 著者名/発表者名
      吉田俊輔, 関本昌紘, 川村貞夫
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部学生会第44回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      新潟工科大学(新潟県・柏崎市)
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 食器運搬ロボットの手先水平維持時における手先力・モーメント荷重および途中リンク部外力への対応2014

    • 著者名/発表者名
      簗場大典, 関本昌紘, 木村弘之
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      富山市総合体育館(富山県・富山市)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] サーバロボットの運搬作業時におけるリグレッサを用いた未知荷重への適応と外力に対するなじみの両立2013

    • 著者名/発表者名
      簗場大典,関本昌紘,木村弘之
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 作業座標繰返し学習制御によるアーム本体部障害物接触時の手先作業精度の向上2013

    • 著者名/発表者名
      長橋光之,関本昌紘
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 作業座標PIDフィードバック制御によるサーバロボットの手先負荷支持とアーム部外力へのなじみ対応の同時実現2012

    • 著者名/発表者名
      簗場大典, 関本昌紘, 木村弘之
    • 学会等名
      平成24年度電気関係学会北陸支部連合大会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 6関節ロボットアームの手先姿勢維持における冗長自由度を利用した外力適応2012

    • 著者名/発表者名
      簗場大典, 関本昌紘, 安井貴信, 木村弘之
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • 発表場所
      静岡
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 6関節遠隔操作ロボットの手先位置制御における冗長自由度温存による障害物適応2012

    • 著者名/発表者名
      安井貴信, 関本昌紘, 簗場大典, 木村弘之
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
    • 発表場所
      静岡
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 冗長自由度温存による接触順応能力を有する6関節遠隔ロボットの開発2012

    • 著者名/発表者名
      安井貴信, 関本昌紘, 簗場大典, 木村弘之
    • 学会等名
      第24回電磁力関連のダイナミクスシンポジウム
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 冗長自由度を利用した外力適応と手先姿勢保持を両立する6関節ロボットシステムの開発2012

    • 著者名/発表者名
      簗場大典, 関本昌紘, 安井貴信, 木村弘之
    • 学会等名
      第24回電磁力関連のダイナミクスシンポジウム
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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