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2013 年度 実施状況報告書

非線形弾性特性を有するアクチュエータを用いた筋骨格系上腕マニピュレータ

研究課題

研究課題/領域番号 24560303
研究機関東海大学

研究代表者

小金澤 鋼一  東海大学, 工学部, 教授 (10178246)

キーワード剛性制御 / 上腕マニピュレータ / 拮抗構造
研究概要

・2自由度肩関節: 全ての部品の加工を終了し,組立を完了した.さらに,剛性制御実験を行い,肩の屈曲・伸展および内転・外転運動の剛性をほぼ理論通りに調節できることを確認した.
・2自由度肘関節: 肘の内旋/外旋運動の剛性可変範囲が低かったのでモータおよびばねの変更とそれに伴う部品の変更を行った.剛性制御の再実験を行った結果,ほぼ理論通りの結果を得ることができた.
・3自由度手首関節; 小型化・軽量化のための再設計を行った.主に屈曲・伸展および回内・回外運動の角度検出機構の再検討を行い小型化の見通しを立てることができた.現在再設計を進めている.

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

手首関節の再設計が少し遅れているが全体としてはほぼ順調に進んでいる.肩関節ならびに肘関節ともほぼ理論通りの剛性可変が可能であることを実証できたことは重要な成果であると考える.なお,この成果は国際会議で発表することが決まっている.

今後の研究の推進方策

・2自由度肩関節: 自重補償機構を組み入れ,肘関節との接続を準備する.
・2自由度肘関節: 軽量化のための改良を施し,肩関節との接続を準備する.
・3自由度手首関節: 軽量化,簡略化を目指した再設計を行い,組立・実験を行う.
・肩関節と肘関節の統合:肩関節と肘関節を接続し,4自由度上腕マニピュレータを完成させる.エンドポイントの剛性を計測し,理論計算で得られている剛性楕円体との比較を行う.

次年度の研究費の使用計画

当初予定していた部品加工依頼が設計の遅れからできなかったため.
消耗品費:機構部品,電子回路部品,その他
旅費:国際学会での成果発表
その他:部品加工費

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 前腕義手制御のための筋電位信号の解析2014

    • 著者名/発表者名
      青木秀彰,長尾秀行,小金澤鋼一
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: Vol.50, No.1 ページ: 44-50

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Joint Gripper with Stiffness Adjuster2013

    • 著者名/発表者名
      T.Tamamoto and K. Koganezawa
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      巻: 2013 ページ: 5481-5486

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial Hand Based on the Planetary Gear System2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Koganezawa and Akira Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Conference on Mechatronics and Automation

      巻: 2013 ページ: 645-650

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Joint Gripper with Fifferential Gear Chain2013

    • 著者名/発表者名
      Takumi Tamamoto and Koichi Koganezawa
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE International Conference on Mechatronics and Automation

      巻: 2013 ページ: 30-35

    • 査読あり
  • [学会発表] 剛性可変機構を有する2自由度上腕機構の開発2013

    • 著者名/発表者名
      八田哲斉,小金澤鋼一
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 剛性可変機構を有する肩関節機構の開発2013

    • 著者名/発表者名
      内藤吉克,森本悟,小金澤鋼一
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 剛性可変機構を有する多関節グリッパ2013

    • 著者名/発表者名
      玉本拓巳,小金澤鋼一
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 遊星歯車機構を有したロボットハンドの開発2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤祥,小金澤鋼一
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      20130904-20130906

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公開日: 2015-05-28  

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