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2018 年度 実績報告書

ロボット特異姿勢の動力学的性質の解明とその応用

研究課題

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
キーワード動力学解析 / 最適運動計画 / 運動制御
研究実績の概要

平成30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,理論解析,実機実験によって調べ,押し動作や引っ張り動作における特異姿勢付近の動力学について解析を行った.また,平成28,29年度に実施したモバイルマニピュレータなどに対する解析結果を含めて特異姿勢の動力学的性質について考察を行った.さらに,実際のロボット設計において重要となる関節モータのギア比およびそれに応じた摩擦に着目し,関節摩擦に応じた特異姿勢の特性と利用法について調べた.
3次元マニピュレータについては重量物の持ち上げ動作における特異姿勢の利用法を詳細に調べた.様々な条件における最適な持ち上げ動作を求めたところ,3次元マニピュレータでは,2リンクアームでは存在しない種類の特異姿勢についても利用する場合があることが分かった.これはリンク機構の関節(自由度)配置によって多様な特異姿勢が存在し,それぞれの特異姿勢に対して機構的拘束を活用した動作が可能であることを示唆している.さらに,関節モータのギア比を変えることで,最適な動作および活用される特異姿勢が変化することが確認された.
また,ヒトの脚を模した平面4リンクロボットについては,最適な跳躍動作および押し動作を求めるとともに,実験機による検証を進めた.平成29年度に製作した試作機をもとに,平成30年度は本格的な実験機を製作しその動作を確認した.実験機の動作を再現するシミュレータを構築し最適動作を求め,押し動作における特異姿勢の性質と利用法を確認した.
モバイルマニピュレータに関する解析結果等を学術誌において論文発表し,平面4リンクロボットの実験機製作や動作実験結果については,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.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dragging motion of a two-link mobile manipulator with large pull force through singular configuration: theoretical analysis and experimental verification2018

    • 著者名/発表者名
      Urakubo Takateru、Kitagawa Eri、Wan Xianglong、Mashimo Tomoaki
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 32 ページ: 623~634

    • DOI

      10.1080/01691864.2018.1476180

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a Legged Robot for Studying an Efficient Jumping Motion near Singular Configurations2018

    • 著者名/発表者名
      K. Unagida, T. Muromaki, A. Suda, X. Wan and T. Urakubo
    • 学会等名
      International Symposium on Flexible Automation
    • 国際学会
  • [学会発表] 3回転関節を持つ脚型跳躍ロボットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      鰻田,井口,室巻,須田,浦久保
    • 学会等名
      日本設計工学会関西支部平成30年度研究発表講演会
  • [学会発表] 特異姿勢付近における効率的跳躍動作の研究および脚型ロボットの開発2018

    • 著者名/発表者名
      鰻田,室巻,須田,浦久保,万
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • [備考] 浦久保グループのページ

    • URL

      http://www.al.cs.kobe-u.ac.jp/urakubo/research/index.html

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公開日: 2019-12-27  

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