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2018 年度 実施状況報告書

人間共存型ロボットのための速度・接触力に基づくメカニカル安全ブレーキの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04056
研究機関東海大学

研究代表者

甲斐 義弘  東海大学, 工学部, 教授 (00320119)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードロボット / 人間共存型ロボット / 安全装置
研究実績の概要

安心・安全な人間共存型ロボットの実用化は,医療・福祉をはじめとする様々な分野・国民から大いに期待されている.本研究代表者は,これまでに,人間共存型ロボットの安全性の更なる向上を目指し,ロボット暴走時に発生するロボットの速度・人との接触力を機械要素のみで検知しロボットの駆動軸をロックするロック式メカニカル安全装置を開発してきた.しかし,ロック式では,例えば車輪移動型ロボットの車輪駆動軸に安全装置を適用した場合,ロボットの駆動軸を急停止させてしまうため,坂道等で作動した場合にロボットが転倒してしまうなどの危険性がある.そこで,本研究では,ロボット暴走時の速度・接触力を検知後,ロボットの駆動軸を緩やかに減速させ停止させるメカニカル安全ブレーキを提案・開発することを目的とする.2018年度は,これまでのロック式安全装置における研究成果などを踏まえ,メカニカル安全ブレーキの設計および試作を行った.また,試作したメカニカル安全ブレーキを搭載した1自由度ロボットを製作し,実験により1自由度ロボット搭載時のメカニカル安全ブレーキの有効性を確認した.さらに,次年度製作予定の「メカニカル安全ブレーキを搭載した車輪移動型ロボット」の設計も行った.次年度(2019年度)は,本年度設計した車輪移動型ロボットを実際に製作し,2020年度には車輪移動型ロボットに搭載した際のメカニカル安全ブレーキの有効性について実験を行うことにより検証する予定である.

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

研究計画当初(平成30年度科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)交付申請書作成時)において,本年度は,(i) これまでのロック式安全装置における研究成果などを踏まえたメカニカル安全ブレーキの設計,(ii) メカニカル安全ブレーキの試作,(iii) 試作したメカニカル安全ブレーキを搭載した1自由度ロボットの製作,(iv) 1自由度ロボット搭載時のメカニカル安全ブレーキの有効性評価実験とそれに基づく有効性の検証,(v) メカニカル安全ブレーキを搭載した車輪移動型ロボットの設計を行うことを計画した.本年度は,計画した(i)~(v)を計画通り実施できたため,「おおむね順調に進展している」と判断した.

今後の研究の推進方策

本研究における今後の推進方策は以下のとおりである.
2019年度は,2018年度に行った設計に基づき,メカニカル安全ブレーキを搭載した車輪移動型ロボットの製作を行う.2020年度は,製作した車輪移動型ロボットを用いて実験を行い,車輪移動型ロボットに搭載した場合のメカニカル安全ブレーキの有効性について検証する.最後に,本研究で得られた成果のまとめを行う.

次年度使用額が生じた理由

物品費等なるべく節約するよう努力したため次年度使用額5,924円が生じた.翌年度分の助成金と合わせ,車輪移動型ロボットの製作等を充実させたい.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 人間共存型ロボットのためのコンパクトなメカニカル安全装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 優磨,他7名
    • 学会等名
      LIFE2018
  • [学会発表] 人間共存型ロボットのための小型メカニカル安全装置の設計2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 晴香,他4名
    • 学会等名
      '18 SAS Symposium
  • [学会発表] 車輪移動型ロボットのための小型メカニカル安全装置の設計(詳細設計)2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 喜昭,他3名
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第 58 回学生員卒業研究発表講演会
  • [学会発表] 速度ベースメカニカル安全装置を搭載した実験用車輪移動型ロボットの設計2018

    • 著者名/発表者名
      篠田修平,甲斐義弘
    • 学会等名
      日本機械学会関東学生会第 58 回学生員卒業研究発表講演会

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公開日: 2019-12-27  

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