| 研究課題/領域番号 |
17K06282
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| 研究機関 | 九州産業大学 |
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研究代表者 |
村上 剛司 九州産業大学, 理工学部, 教授 (80380682)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | ロボティクス / ロボットハンド / 摩擦 |
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| 研究実績の概要 |
本申請研究では，ロボットハンドの作業能力向上を目指し，指先と物体が接触した状態から指先を微小振動させることにより接触物体との摩擦係数を動的に変更可能なロボット指先を開発する．
前年度までに，指先振動による摩擦制御を行うのに適した把持形態を検討し，指先把持を対象とすることに決定した．基礎実験として指先の振動が物体把持に与える影響を調査し，平行2指による挟み込み把持を行っているハンド部を振動させることにより，把持力を一定に保ちつつすべり操作を実現できることを確認した．平成30年度は，指先部で振動を発生させるための装置の開発を行った．まず，振動子として圧電素子，積層圧電アクチュエータ，スピーカーなどを候補として検討した．圧電素子は変位量は大きいものの発生できる力が小さいため，十分な振動を発生させるには不十分であった．積層圧電アクチュエータは圧電素子を積層化することで発生できる力を大きくしたものであるが，サイズや電源電圧が高いこと，制御用のコントローラなども複雑となることから本研究での組み込みには適していない点が多かった．一方，スピーカーは高出力かつ小型のものがあり，組み込みもしやすいことからスピーカーを振動子として採用した．このスピーカーを駆動するための任意波形発生器およびその増幅器を備品として購入して動作を確認した．以上により，主要な機器の準備が整ったため，振動を発生可能な指先について，サイズを拡大したスケールモデルで振動子の適切な配置を調査している．現在，振動を把持物体に効果的に伝達するために，振動子と物体間に柔軟体を挟むことを試みている．柔軟体の表面に微小突起を付けるなど細かな加工が必要となっているため令和元年度に３Ｄプリンタを購入して対応する予定である．
これらの結果を取りまとめ，次年度は接触物体との摩擦係数を動的に変更可能なロボット指先を実現することを目指す．
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| 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
これまでに，把持物体のすべり操作実験を通して，指先の振動により摩擦を含む物体把持の調整が行える見通しが得られている．その上で，必要な機材の調査・準備を進め，次年度には指先で任意の振動を発生させることができるロボット指先を製作できる準備が整ったため．
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに，把持物体のすべり操作実験を通して，指先の振動により摩擦を含む物体把持の調整が行える見通しが得られている．次年度は，指先で任意の振動を発生させることができるロボット指先を製作し，その有効性を調査する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）購入備品選定のための調査を継続中であることや，研究発表などのための旅費使用計画の変更などにより，次年度への繰り越し金が発生した．
（使用計画）繰り越し予算は，物品費および旅費に充てる予定である．
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