生産機械における運動生成と制御の高機能化に関する研究

13301乙第2078号博士（工学）金沢大学博士論文要旨Abstrac

力センサを用いないパワーアシスト系の実現

金沢大学理工研究域本研究ではパワーアシスト系を実現するにあたり通常よく用いられている力センサを用いずに駆動源であるモータに流れる電流からの情報を元に数学モデルと比較をすることで入力された力を推定し,パワーアシスト系を実現することが可能であることを確認した.ただし,外部から力が入力される対象物と駆動源であるモータとの間に減速機が入っている場合,力の推定精度が落ちるため,パワーアシスト系が不安定になりやすいことも確認している.現実的なパワーアシストを考えた場合,小形のモータで大きなパワーを出力する必要性があることから,減速機の存在は不可欠であり,力の推定精度が落ちることは避けられない.したがって,力の推定精度を向上させることが今後の課題である.また,6自由度ロボットマニピュレータを用い,1自由度から多自由度へパワーアシスト系を拡張し,6自由度パワーアシスト系を実現した.6自由度パワーアシスト系での最大の課題は対象物の姿勢の変化に伴う重力成分の補償である.本研究ではパワーアシスト作業に入る前に対象物を微小変動させ,対象物の重心位置の推定を行うことで,パワーアシスト作業中に対象物の姿勢が変化したとしても,その重力成分の影響を補償することが可能である.しかしながら,机の上から対象物を持ち上げる,机の上に対象物を置く等の重力成分がステップ入力的に変化する場合にパワーアシスト系が不安定になりやすいという問題が存在するため,これも今後の課題とする.研究課題/領域番号:13750195, 研究期間(年度):2001-2002出典：「力センサを用いないパワーアシスト系の実現」研究成果報告書　課題番号13750195（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（ https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-13750195/）を加工して作

生産機械における運動生成と制御の高機能化に関する研究

13301乙第2078号博士（工学）金沢大学博士論文本文Ful

Autonomous : Semi-autonomous Navigation System of a Wheelchair by Active Ultrasonic Beacons

金沢大学工学

ロボットによる未知の紐の動的マニピュレーション

金沢大学理工研究域フロンティア工学系布団を敷く、衣服をたたむなど、柔軟物を動的に扱えるロボットに対するニーズが高まっている。柔軟物は様々な特性を有しており、さらに動きの中で形状が変化してしまうため、操作が困難である。そこで本研究は、その初期研究として、ロボットによる未知の紐の動的マニピュレーションの実現を目指している。シミュレーションとカメラで捉えた紐の動きをもとに、紐のモデルのパラメータを推定し、紐の操りに応用する。It is difficult for a robot to manipulate flexible objects because the deformations of their shapes make motion planning difficult. In this paper, we propose a concept of manipulating unknown string dexterously by robot arm. A string is described as the three-dimensional model that is composed a number of masses, springs, dampers, hinge springs, and hinge dampers. After parameters of this model are estimated by the comparison between actual string motion and motion simulation using the model with various parameters, robot motion to manipulate the string for realizing task is planned using the model with estimated parameters.出版者照会後に全文公

再帰性反射マークを広範囲で検出するためのカメラ用リング照明の設計

金沢大学理工研究域機械工学系従来，屋内移動ロボットの位置検出や物体認識などを容易にするためにマークが使用されているが，広角カメラの視野の端の方まで検出するのは難しい．そこで，本研究では，再帰性反射マークと，赤外LED付魚眼カメラを用いて，広視野の反射マーク検出システムを開発している．本報告では，反射光量分布シミュレーションを行い，広視野で明るい反射光を得るためのLEDの配置について検討し，試作により評価した.出版者照会後に全文公

3次元点群に基づくロボットハンドリング技術

金沢大学理工研究域機械工学系生産ラインなどで発生する大量のバラ積み部品のピッキング作業は，専用の整列装置を介して可能となる場合が多く，作為的な環境整備を免れない現状がある．本稿では，レーザ測距式測域センサを駆使して精度良く取得した3次元的点群により表現された立体情報を基に，物体の位置姿勢認識及びハンドリング計画手法の提案と実装を行うことで，バラ積み状態からの把持作業の自動化を多様な形状の品目に対して実現することを命題とする.出版者照会後に全文公

ベアリングを利用した減速機に関する研究: 大きな減速比の実現

金沢大学理工研究域機械工学系ロボットや介護機器等に用いられる減速機には制御性の観点からバックラッシュが少ない事と安全性の観点からあるトルク以上は発生しない事が求められる．これらを解決できる減速機としてベアリングを利用した減速機が提案されているが，減速比の小さなものしか開発されていない．そこで，本研究では，型番の異なるアンギュラ玉軸受2個を組み合わせて大きな減速比を実現できるベアリングを利用した減速機を提案する.出版者照会後に全文公