| 研究課題/領域番号 |
21K03961
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20020:ロボティクスおよび知能機械システム関連
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
相山 康道 筑波大学, システム情報系, 教授 (60272374)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | マニピュレーション / 人間協働ロボット / 安全 / 衝突 |
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| 研究成果の概要 |
今回の研究期間で新たな空気圧を利用した可変剛性機構を開発した．ゴムホースをつぶす方向で使うことで剛性の高い空気袋を採用したこと，弾性部の可動範囲を狭めることで，剛性を以前に開発した機構の40倍程度に上げることに成功した．
この機構を使った1自由度ロボットアームを作製し，衝突時の撃力減少の効果とゴムホースの粘性を利用した振動抑制のモデル化および実機実験を行った．衝突時の撃力は弾性部より先の質量のみが影響するため，撃力の大きさが減少する．また弾性部があると衝突後に跳ね返り振動を起こすが，押し付け力を発生させる軌道生成を行うと，短時間で跳ね返りはなくなり安定することをモデル及び実機実験により示した．
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| 自由記述の分野 |
ロボット工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，サービスロボット分野だけでなく，工場におけるロボットの利用においても人間とロボットの協働が重要となってきている．本研究では人間協働ロボットにおいて最も重要な安全性を確保するために制御だけに頼るのではなく機械的な本質安全を確保するために関節に可変剛性を導入することを提案した．可変剛性関節を導入することで人間や環境との接触時の撃力を低減することができるだけでなく，環境との衝突・接触時の振動の静定時間を短くできることを示した．これにより，人間が行っているようなてきぱきとしたピックアンドプレイス作業が可能となり，生産性の向上，サービスの質の向上（待たせる時間の短縮）などが期待できる．
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