| 研究概要 |
センシング機構を持たない弾性棒を使って接触点位置をセンシングするためにどのようなセンサシステムを構築し,かつどのような能動動作を与える必要があるかという問題について考察した.この考察結果に基づいて,弾性棒,それを回転させるアクチュエータ,アクチュエータの回転角度を計るための角度センサ,および弾性棒に作用するトルクを計るためのトルクセンサの計4つの構成要素からなる1軸の人工能動触角をモデル化し,環境が硬くてかつ接触点近傍における対象物の曲率が大きい場合について,接触点距離と弾性棒を介してセンシングすることのできる系の回転コンプライアンスの関係について定式化を行った.また,接触点での摩擦が,接触点検出精度に及ぼす影響について理論的に考察するとともに,その妥当性をコンピュータシミュレーションによって検証した.次に,ピアノ線,DCサーボモータ,ポテンショメータ,簡易トルクセンサを使った実験装置を試作し,コンピュータからの指令信号によって安定したセンシング動作が実現できることを確認するとともに,直線のピアノ線に対して,接触点位置と弾性棒を介してセンシングすることのできる系の回転コンプライアンスとの関係を調べ,線形理論によって導出された式とほぼ同様な関係を確認することができた.さらに,ノイズの影響を受けやすいポテンショメータからノイズの影響を受けにくいエンコーダに交換することにより,検出精度3%を達成することに成功した.
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