作業者のパーソナルスペースを考慮した作業支援ロボットの軌道計画

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究課題は，作業者とロボットのより良い協調作業を研究の最終目標とし，作業者の主観的な作業者自身の領域であるパーソナルスペースをロボットの動作計画に反映することで，より高度な人とロボットの協調作業を実現することを目指している．平成30年度では作業者のパーソナルスペースの範囲を求めるための作業者視野の計測，腕の到達範囲のモデル化，およびロボットの動作計画のための相対速度の計算を行った．これらの計測結果をもとに平成31年度(令和元年度)は，適切な部品受渡領域の計算，相対速度を用いた動作計画の方法を提案した．本年度の成果は以下の通りである．1．適切な部品受渡領域の計算：一般にパーソナルスペースは人の視野の影響から人の正面に長く広がっていることが知られているため，昨年度までに被験者を募り人の視野を計測した．また，対象とする部品受渡動作では，部品受渡を行う際には部品を受け取る腕側のパーソナルスペースは小さくなることが予想される．そこで，部品受渡時のパーソナルスペースを考えるために，作業者が受取動作を行いやすい領域を計算した．これらの計測，計算結果を基に，部品受渡位置の評価式を提案した．部品受渡位置は熟練度に大きく依存するため，作業者の熟練度に合わせて評価式を変形することを提案した．2．適切な人とロボットの相対速度を守った動作計画方法の提案：工場内で人と同一空間で動作する産業用ロボットである協働ロボットに関する国際規格である「ISO/TS 15066」では，万が一の衝突時に協働ロボットが作業者に加えてしまうエネルギの許容値を人の体の部位ごとに導出する方法を載せている．昨年度は特にロボットの相対速度に関して検討を行った．昨年度までに対象とするロボットの最大相対速度を計算し，本年度はこれまでの協働作業は得られた相対速度を超えていたため，最大相対速度を考慮したロボットの軌道計画方法を提案した．