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1.視覚センサによる位置情報の取得
2台のCCDカメラとイメージ・ディジタイザおよびパーソナル・コンピュータから成るビジョン・システムをロボット・マニピュレータとシンクロナイズすることにより、ロボット・ビジョンを構成した。このシステムにより、支保部材の供給地点を含む画像情報からは部材のグリップ点を、また先受レール上の設置予定点を含む画像情報からは部材のリリース点をそれぞれ検出するプログラムを作成し、実験によりその有効性を確認した。なお画像情報から対象図形の幾何学的特徴を抽出する演算処理では、画像走査を圧縮し、演算処理時間を通常の1/60に短縮した。
2.力覚センサによる力・モーメント情報の取得
ロボット・マニピュレータのハンドに力の直交3成分とアプローチ・ベクトルまわりのモーメント1成分を検出できるセンサを構成した。センサからの信号は増幅、A/D変換後、パーソナル・コンピュータで処理され、ハンドに加わる力とモーメントの情報をロボットに与える。これにより、グリップ点で支保部材を把持したことの確認、ならびにリリーズ点で部材と先受レールとの接触を検出することが可能となった。
3.視覚・力覚センサを用いたトンネル支保のマニピュレーション実験
室内で5自由度のロボット・マニピュレータを用い、ロボット・ビジョンと力覚センサを実装して、支保部材の把持から設置に至る全工程のマニピュレーション実験を行なった。その結果、本研究で提案した位置と力のハイブリッド制御の方法により、支保工程をロボット化し得ることが実証された。
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