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2015 年度 実績報告書

産業用ヒト型双腕ロボットの巧妙なプレート操り動作による転がりボールの運動制御

研究課題

研究課題/領域番号 25420075
研究機関同志社大学

研究代表者

廣垣 俊樹  同志社大学, 理工学部, 教授 (80275172)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードロボット / 自動化 / 制御工学 / 機械力学 / 運動精度
研究実績の概要

前年度に続いて,産業用の双腕ロボットの両腕で作業プレートを支持する姿勢を研究の対象とした.鉛直軸をZ軸とし作業プレート水平面を構成するX軸およびY軸回りの2軸の旋回運動の組み合わせ動作に着目して研究を進めた.すなわち作業プレートの操り動作として,ロールおよびピッチ運動を対象とした.ヒトが同プレートを両手で操る動作をプレート上にジャイロセンサーを設置して計測し,両運動を分析と比較しながらティーチングプレイバック方式でその再現を試みた.プレート上にボールを置き,プレートの傾きによるボールの動きの制御運動が高度で巧妙な動作の1つとなることが判明している.そこで作業プレートとしてアクリル板を用い,プレート上(600×450mm程度)にボール(直径20mm程度の鋼球)を配置して,2軸の旋回運動の組み合わせでボールに等速転がり円運動(周期1~5s,転がり円直径200mm)を遂行する場合からスタートし,前年度はボールの転がりだ円運動および転がりラメ閉曲線運動の教示を試みた.その結果,転がりだ円運動やラメ閉曲線運動ではプレイバック時に高い周波数帯までの周波数応答特性の改善が不可欠であることが判明した.そこで本年度は,それらを高精度に達成するために等速転がり円運動の高い周波数帯(周期が短い)におけるプレイバック運動精度の向上について検討した.その結果,産業用ロボットの場合はその構造上,ロールとピッチ運動における周波数応答の特性差が大きく,それらを同期させるためには振幅だけでなく,位相情報の特性を考慮することが重要であることが判明した.すなわち位相補償とそのフィードフォワード的な制御方法を導入する手法が有効であることが判明した.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Motion control of working plate supported with dual-arm robot with various postures2015

    • 著者名/発表者名
      堀角優一,呉魏,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      Proc. of 8th Int. Conf. On Leading Edge Manufacturing in 21st Century(LEM21)
    • 発表場所
      Kyoto Research Park,京都
    • 年月日
      2015-10-19 – 2015-10-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of Two-Axis Synchronous Accuracy of Plate Pivot Control with Various Poses of Industrial Dual-Arm Robot for Ball-Rolling Motion on Working Plate2015

    • 著者名/発表者名
      堀角優一,呉魏,廣垣俊樹,青山栄一
    • 学会等名
      Proc. of Aeronatuics, Nano, Bio, Robotics and Energy (ANBRE15)
    • 発表場所
      Daejeon Convention Center,韓国
    • 年月日
      2015-08-25 – 2015-08-26
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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