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2022 年度 実施状況報告書

モデルベースシミュレーションとAI融合最適化に基づく革新的ロボット研磨技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K03866
研究機関金沢工業大学

研究代表者

畝田 道雄  金沢工業大学, 工学部, 教授 (00298324)

研究分担者 鈴木 教和  中央大学, 理工学部, 教授 (00359754)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードモデルベースシミュレーション / AI融合最適化 / 革新的ロボット研磨技術 / データドリブン / 最終仕上げ工程
研究実績の概要

本研究の目的は,従来の常識を覆す究極の3次元ロボット研磨技術を開発することにある.具体的には,(I)3次元研磨プロセスのモデルベースシミュレーション技術の開発,(II)モデルベースで取り扱うことができない当該プロセスでの実現象を「見える化」し,それをデータドリブン型で取り扱えるAI融合最適化システムの開発,(III)これらに基づく革新的3次元ロボット研磨技術の開発と実証,に取り組むものである.
第1年度となる2022年度は当初計画通り,3次元ロボット研磨の実証実験環境を整備した.ロボットには6軸多関節協働ロボットを採用することを通じて,安全面を確実に確保するとともに,ロボットに作用する多様な荷重をモニタリングできるように整備している.
さらには,現行の消耗材の課題を加味しながら,大型3次元工作物の研磨特性(研磨能率・精度)に及ぼす研磨条件(研磨パッド種類やその表面構造・スラリー組成・機械条件)やスラリー流動などの影響を実験的に見える化することに成功し,一連の定量評価結果を得た.とりわけ,ここでは本研究室で試作した研磨界面の可視化できる「2軸トラバース制御研磨装置」を用いるとともにスラリー組成に着目し,揮発性(乾燥性)が高いものほど良好な研磨特性を示しうることを明らかにした.
また,モデルベースシミュレーションの構築について,「プロセスモデル開発」から進めており,今後,シミュレーションと実験結果の比較を通じたパラメータチューニングを行っていくことにしている.

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

当初計画通りに申請者の研究室で3次元ロボット研磨システムを導入することに成功し,申請者自身も「産業用ロボット特別教育インストラクター(中央労働災害防止協会)」の資格を得て,本研究を遂行するための準備を整えることができている.
モデルベースシミュレーションについては「プロセスモデル開発」に留まったことから,「おおむね順調」という判断とした.

今後の研究の推進方策

申請調書にも記載したとおり,多様な専門を有するアドバイザーと適宜コンタクトを取りつつ,独創性ある本研究を進展させる.

次年度使用額が生じた理由

2022年度は第1年度として必要予算を適切に管理しながら研究活動を行ったためであり,次年度使用額が約6万円であることは適切な範囲内であると判断する.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 2軸制御研磨装置と小径ポリッシャーを用いた研磨プロセスの見える化による3D研磨のメカニズム考察2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤光太郎,畝田道雄,天髙恭祐,堀田和利,森永 均
    • 学会等名
      2023年度精密工学会春季大会学術講演会講演論文集

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公開日: 2023-12-25  

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