| 研究課題/領域番号 |
16K06182
|
|---|
| 研究機関 | 神戸大学 |
|---|
研究代表者 |
浦久保 孝光 神戸大学, システム情報学研究科, 准教授 (10335424)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| キーワード | 機械力学・制御 / ロボティクス |
|---|
| 研究実績の概要 |
平成２９年度においては，３次元マニピュレータ，平面４リンクロボット（脚型ロボット）などの多自由度ロボットに対する特異姿勢の有用性を数値シミュレーションや理論解析によって調べるとともに，対象ロボットや対象作業に応じた特異姿勢の利用法の分類について考察を進めた．
対象ロボットのダイナミックな作業は，大きく引っ張り動作と押し動作に分けられる．これまでの解析によって，引っ張り動作と押し動作では，特異姿勢の利用法が大きく異なることが分かってきた．２リンクアームの特異姿勢の理論解析結果によれば，エネルギを用いた大きな引っ張り力の生成が可能であるが，押し動作ではその効果を利用できない．ただし，押し動作においては，特異姿勢から負荷に応じてずれた姿勢において関節トルクを用いた大きな力を発生可能である．このような対象ロボットや作業の分類を行うため，平成２９年度は具体的対象として，３次元マニピュレータ，平面４リンクロボットを取り上げた．３次元マニピュレータについては，手先の姿勢を変更する自由度を加えることで産業用の６自由度マニピュレータに対応する．手先の重量物を鉛直方向，水平方向に動かす場合では，重力の影響により，最適な動作が大きく異なることが数値シミュレーションによって確認された．また，実ロボットでの動作確認を行うため，実験機の製作を行った．
また，平面４リンクロボットについては，跳躍動作もしくは押し動作に着目し，数値シミュレーションを行うとともに，実験機の製作を進めた．非常にダイナミックな動作となるため，まず実現可能性を確認する試作機を製作し，その後，本格的な実験機の設計を行った．
３次元マニピュレータについての数値シミュレーションや理論解析の結果は，国際会議および国内会議において論文発表をおこなった．さらに，平面４リンクロボットの試作機に関する結果についても国内会議での発表を行った．
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
いくつかの具体的な対象ロボットに対して，数値シミュレーション，理論解析，実機実験が進むとともに，対象ロボットや作業ごとの特異姿勢利用法の違いからその分類が明らかになりつつあり，研究は順調に進展していると言える．
３次元マニピュレータの事例からは，重量物の移動方向の違いにより最適動作にも違いが見られ，重力という大きな負荷に応じて特異姿勢の利用法が変わることが明らかになった．また，平面４リンクロボット（脚型ロボット）の事例からは，跳躍動作や押し動作における特異姿勢の利用法が引っ張り動作の場合とは異なることについて詳細に解析を進めた．
これらの知見を統合することで，多自由度ロボットの特異姿勢における多面的な動力学的性質の解明および分類が進みつつある．
|
| 今後の研究の推進方策 |
平成２８，２９年度に製作したロボットを利用することで，これまでの理論解析結果や数値シミュレーション結果を実証するだけでなく，実用的な制御系構築の研究を大きく進めることができる．とくに，重量物の引き摺り移動作業などでは，未知の摩擦力，未知の重量物に対して作業を行う場合がある．これは，実用化に向けて重要な制御系設計上の課題であるが，様々な摩擦条件や重量物に対して実験を行うことで，実用性の十分な検証を行うことができる．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）
平面４リンクロボットの実験機を，試作機と本格実験機の２段階で製作を進めたため，本格実験機用のモータの発注が2月となった．この納期が次年度となったため，次年度使用額が生じた．
（使用）
上述のモータ購入に使用する．納品されたのちは，製作中の平面４リンクロボットに組み付けて実験を行う計画である．
|
