| Research Abstract |
本研究では,関節縮退を用いた多自由度ロボットの作業方法を提案している.これまで,ヒューマノイドロボットに代表されるような多数の自由度を持つロボットを対象に,縮退を用いた作業方法を提案し,作業に有効な縮退の定義について提案を行なってきている.これらの提案手法を実際に用いるためには,作業に用いる事のできる関節縮退状態の分類と,その力学的特徴の解析を行なう必要がある.そこで,本年度は,特に縮退状態付近での力学的特徴に着目し,外乱等により関節の縮退状態が壊れる状況を解析する事にした.これは,縮退状態付近では関節の挙動が大きく変化する事が知られており,本提案手法のように大きな手先出力を発生している場合,大きな問題となる可能性があるからである.今年度,購入した力学シミュレーションソフトウニアを用いて縮退状態付近での関節トルクめ挙動の解析を行ない,関節縮退を用いた作業を行っている状況で,外力に変化があった場合に,どのような関節負荷トルクが発生するのかの解析を行った.その結果,手先で発生する力と関節トルクの関係は,縮退状態付近では,比較的線形の関係を持つことがわかった.よって,縮退を用いた作業において,途中で縮退状態が壊れたとしても,直ちにロボットの関節負荷トルクが大きく変動したりすることはない事がわかった.ただし,関節角と手先位置の関係は,非常に大きく変動するため,制御方法には注意が必要である.また,その検討結果に基づき,縮退可能関節のための関節ロック機構を提案し,先と同様の解析を行ない,その有効性の評価を行ない,縮退状態維持のために有効であるとの結論を得た.
また,これまで設計を行なってきた冗長自由度を持つロボットの有限要素法による構造解析を行ない,検証実験に十分な強度を持っ設計パラメータを決定した.
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