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2004 年度 研究成果報告書概要

高精度パラレルロボットの最適キャリブレーションと最適設計

研究課題

研究課題/領域番号 14550119
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関東京工業大学

研究代表者

武田 行生  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (20216914)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
キーワードロボット工学 / 機構学 / パラレルメカニズム / 絶対精度 / キャリブレーション / 最適設計 / 誤差測定
研究概要

本研究では,パラレルメカニズムの高い絶対精度を実現するために,機構の誤差特性に基づくキャリブレーションにおける測定条件の選定手法,キャリブレーションに適した変位誤差測定法,キャリブレーション効果を考慮した機構の最適設計について,理論的および実験的検討を行った.まず,パラレルメカニズムの高精度な機構キャリブレーションを実現するために,フーリエ級数を用いたキャリブレーション法における測定運動組合せ選定のための評価指標とアルゴリズムを提案し,シミュレーションによって検討を加え,その有効性が確認できた.また,本手法はキャリブレーション効果を考慮した機構の最適設計においても有効であることがシミュレーションにより確認できた.次に,パラレルメカニズム形ステージを取り上げ,変位誤差測定法がキャリブレーション後の誤差に及ぼす影響についてシミュレーションにより検討を加えた結果,1測定点における測定量が多い方がキャリブレーション後の誤差が小さいこと,測定量が絶対量である方が絶対誤差は小さいこと,1点だけでも絶対位置の測定情報を加えることで,絶対誤差が格段に向上すること,が明らかとなった.さらに,本研究で提案した手法を用いて,パラレルメカニズム形ワークテーブルのキャリブレーションを実際に行った結果,提案手法に基づいて測定運動の最適選定を行うことにより,安定した数値に同定パラメータが収束し,その結果としてキャリブレーション計算の残差およびキャリブレーション後の位置精度が大幅に向上することが確認できた.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2004 2003

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] A DBB Based Kinematic Calibration Method for In-Parallel Actuated Mechanisms Using a Fourier Series2004

    • 著者名/発表者名
      Yukio TAKEDA, Gang SHEN, Hiroaki FUNABASHI
    • 雑誌名

      Transactions of the ASME, Journal of Mechanical Design 126

      ページ: 856-865

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] A DBB Based Kinematic Calibration Method for In-Parallel Actuated Mechanisms Using a Fourier Series2004

    • 著者名/発表者名
      Yukio TAKEDA, Gang SHEN, Hiroaki FUNABASHI
    • 雑誌名

      Transactions of the ASME, Journal of Mechanical Design Vol.126, September

      ページ: 856-865

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] フーリエ級数を用いたパラレルメカニズムのキャリブレーション(第2報,実験的検討)2003

    • 著者名/発表者名
      沈崗, 武田行生, 舟橋宏明
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編 69

      ページ: 1691-1698

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 3λパラレルメカニズム形ステージのキャリブレーション機構設計(キャリブレーション用変位誤差測定法の検討)2003

    • 著者名/発表者名
      沈崗, 武田行生
    • 雑誌名

      日本機械学会2003年度年次大会講演論文集 IV

      ページ: 165-166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Kinematic Calibration of In-Parallel Actuated Mechanisms Using Fourier Series (2nd Report, Experimental Investigations)2003

    • 著者名/発表者名
      Gang SHEN, Yukio TAKEDA, Hiroaki FUNABASHI
    • 雑誌名

      Transactions of the JSME, Series C Vol.69, No.682

      ページ: 1691-1698

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Kinematic Calibration and Design of a Positioning Stage Using a 3γ-Type In-Parallel Actuated Mechanism (Investigations on Measurement Data for Calibration)2003

    • 著者名/発表者名
      Gang SHEN, Yukio TAKEDA
    • 雑誌名

      Proc.Annual Meeting of JSME 2003 Vol.IV

      ページ: 165-166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2006-07-11  

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