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生体筋骨格の有用性を利用した視覚を有する剛性可変腱駆動アームのモーション制御

研究課題

研究課題/領域番号 26420413
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 制御・システム工学
研究機関三重大学

研究代表者

駒田 諭  三重大学, 工学研究科, 教授 (10215387)

研究分担者 白井 達也  鈴鹿工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (20342503)
矢代 大祐  三重大学, 工学研究科, 助教 (60607323)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード筋骨格 / 腱駆動 / 剛性 / 視覚 / 非線形バネ / 制御 / ロボットアーム
研究成果の概要

人間と共存する環境で安全に様々な作業を行えるロボットを開発することを目的に、視覚を有し生体筋骨格と同じ特性を持つアームの制御に関する研究を行った。
軽量で安全性が高く、剛性を調節可能な非線形バネを用いた腱駆動アームに対して、位置制御時の剛性値に関する解析を行った。さらに、2関節アームに対して腱の張力制限を考慮したアーム姿勢決定手法を開発した。一方、視覚を用いたアーム制御に関しては、画像を扱う空間に人間の空間知覚に関係の深い視空間座標系を用いる。その上で、視空間、作業空間、関節空間、腱空間の間の簡易な変換を基に様々なセンサ情報を融合した柔軟な制御系を開発した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] 複数座標系間の簡易な変換を用いた筋骨格アームのビジュアルサーボ2016

    • 著者名/発表者名
      駒田諭, 橋本賢人, 矢代大祐, 平井淳之
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌)

      巻: 136 号: 6 ページ: 392-398

    • DOI

      10.1541/ieejias.136.392

    • NAID

      130005155157

    • ISSN
      0913-6339, 1348-8163
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Validation of Position Control Characteristics for Variable Mechanical Stiffness of Tendon Arms with Nonlinear Springs2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kageyama, Satoshi Komada, Daisuke Yashiro, Kazuhiro Yubai
    • 学会等名
      3rd IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(新潟県・長岡市)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on binocular visual space visual servoing using simple coordinate transformations2017

    • 著者名/発表者名
      Sota Igaki, Satoshi Komada, Daisuke Yashiro, Kazuhiro Yubai
    • 学会等名
      3rd IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(新潟県・長岡市)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Posture Determination of Tendon Arms with Nonlinear Springs Considering Force and Stiffness in Task Space2017

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Hirata, Satoshi Komada, Daisuke Yashiro, Kazuhiro Yubai
    • 学会等名
      3rd IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization
    • 発表場所
      長岡技術科学大学(新潟県・長岡市)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Motion Reproduction Using Linear Motor for Moving Object2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Asai, Daisuke Yashiro, Kazuhiro Yubai, Satoshi Komada
    • 学会等名
      Proceedings of 3rd IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非線形バネを用いた腱駆動機構の剛性指令を考慮した姿勢選択2016

    • 著者名/発表者名
      平田暁久, 駒田諭, 矢代大祐, 弓場井一裕
    • 学会等名
      電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      豊田工業高等専門学校(愛知県・豊田市)
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 二ワイヤ三モードバネ機構を用いた装着型パワーアシスト装置の開発2016

    • 著者名/発表者名
      岡本一将,岩井雄大,白井達也
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス学術講演会2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A Study on Mechanical Stiffness in Force Control of Tendon Arm2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kageyama, Satoshi Komada, Daisuke Yashiro, and Junji Hirai
    • 学会等名
      Proceedings of 2nd IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization
    • 発表場所
      成蹊大学(東京都・武蔵野市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling of Nonlinear Spring SAT Considering Extension and Contraction Movement for Stiffness Control of Tendon Mechanisms2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Futamura, Satoshi Komada, Daisuke Yashiro, and Junji Hirai
    • 学会等名
      Proceedings of 2nd IEEJ international workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization
    • 発表場所
      成蹊大学(東京都・武蔵野市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 回転関節の関節剛性が三段階に切り替わる三モード柔軟関節機構に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      岩井雄大,白井達也
    • 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
      京都市勧業館「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 実施状況報告書
  • [学会発表] 回転関節の関節剛性が三段階に切り替わる三モード柔軟関節機構に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      岩井雄大,白井達也
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015 in Kyoto(日本機械学会)
    • 発表場所
      京都市勧業館「みやこめっせ」
    • 年月日
      2015-05-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Modeling of Nonlinear Spring SAT for Stiffness Control of Tendon Mechanisms2015

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Futamura, Satoshi Komada, Daisuke Yashiro, and Junji Hirai
    • 学会等名
      Proceedings of 1st International Workshop on Sensing, Actuation, and Motion Control
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of Position Controller for Two-mass System Including Non-linear Actuator and Linear Spring2015

    • 著者名/発表者名
      Takeru Aoyama, Daisuke Yashiro, Kazuhiro Yubai, and Satoshi Komada
    • 学会等名
      Proceedings of 1st International Workshop on Sensing, Actuation, and Motion Control
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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