冗長マニピュレータ有する冗長性の動力学的利用のための動力学特性の解明

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本研究課題は「運動学的冗長マニピュレータの有する冗長性の動力学利用のための動力学特性の導出とその検証」である．2021年度までに動的可操作性多面体並進の実機検証環境の構築と，冗長自由度1の操作力多面体並進理論の構築，冗長自由度1という条件下における冗長性を利用した衝突検出手法の提案を行ってきた．本研究課題3年目の昨年度は下記3点の成果を得た．１．操作力多面体並進理論について学術論文誌に論文を掲載２．冗長性を利用した衝突検出手法について理論を拡張し，実際のマニピュレータにおいて問題となる要素について考察“操作力多面体並進理論について学術論文誌に論文を掲載”では，2021年度までに冗長自由度１の操作力多面体の並進に関する解析を行ってきた．2022年度では実際のマニピュレータにおいて考慮すべき，関節とリンク間に存在する減速機のバネ要素や減速機内部で生じる摩擦抵抗について考察を行った．また，これらを1つの論文にまとめ日本ロボット学会誌に筆頭著者として掲載した．“冗長性を利用した衝突検出手法”については，2021年度までに冗長自由度１のマニピュレータに関する冗長性を利用した衝突検出手法の提案とシミュレーションによる有効性検証を行った．2022年度では衝突検出に用いる変数を内部力から内部力を生じさせる関節駆動トルクに変更することで，冗長自由度2以上のマニピュレータに対しても適応可能な手法に拡張した．また，実際のマニピュレータにおいて考慮すべき，関節とリンク間に存在する減速機のバネ要素や減速機内部で生じる摩擦抵抗，キャリブレーション誤差による実際の関節変位と計測された関節変位間の誤差について考察を行った．これらの研究成果が認められ2022年度はイギリスのScience Impact Ltd.が出版する学術雑誌“Impact”に研究紹介記事が掲載された．