習熟機能を有する手紡ぎロボットの開発

具有学习功能的手纺机器人的研制

• 批准号: 07650303
• 负责人: 中沢 賢
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650303/
• 关键词: 紡績; 手紡ぎ; 紡錘; ロボット; 制御; 習熟; ガラ紡; 糸

今回は,ヒトの手紡ぎ作業の計測とそれの力学的制御学的な解析およびこれらの成果を基にした手紡ぎロボットの制作を行った.まず,ヒトの手紡ぎ動作の測定については,ヒトの手紡ぎ動作をビデオ撮影しその映像を画像処理した.その結果,ヒトが手紡ぎを行う際の,肩,肘,手首,指先の1サイクルにおける運動軌跡と速度分布とその特徴を明らかにした.ヒトは紡糸過程では紡出糸張力に応じ指先の速度を変えることで紡出速度を加減し,これにより撚り率を一定になるようにすることにより,太さをほぼ一定に制御していると判断される結果を得た.またサイクル毎の軌跡の変動は未熟練者では大きく,熟練者では小さくなる傾向が見られた.左手の指が供給綿塊を把持する圧力は,紡ぎに大きな影響を及ぼす.そこで,綿塊を把持する圧力と紡出糸張力の測定を行い両者の関係を調べるた.把持圧力と一口にいっても,把持する掌・指の位置と把持綿塊に対する方向により異なるので,これらをすべて測定することはできない.そこで,綿塊を把持する力を単純化するため,綿塊を変形可能な筒で包みそれを把持する力を把持圧力とした.筒に搭載した張力ゲージと圧力ゲージにより把持圧力と紡出糸張力を測定し,その変化の様相を明らかにした.それによると,ヒトは張力に応じ把持圧力を微妙に加減している.その制御則の良否が熟練・未熟練に関係していると判断される.以上に述べたヒトの手紡ぎの測定と解析を踏まえ,手紡ぎロボットを制作した.腕部分は多関節シリアルリンク機構を用い,供給綿は筒に詰めてそれをロボットの手が把持する構造にした.今回のロボットは紡出糸張力を直接の制御量とし,紡出速度(指先の移動速度)を操作量にした.製作されたロボットにより紡糸を行い一応糸が紡げることを示した.

In this paper, the calculation and analysis of the mechanical control of the spinning machine are carried out. For example, the measurement of the spinning motion of the hand is processed by image processing. As a result, the characteristics of the motion trajectory and velocity distribution of the hand spinning, shoulder, elbow, hand head and finger are clearly shown. In the spinning process, the spinning tension is determined by the speed of spinning, the twist ratio is determined, and the result is determined. For those who are not skilled, they tend to be small. The left hand finger is supplied with a piece of cotton, and the pressure is high. In this paper, the relationship between the pressure of the block and the measurement of the spinning tension is adjusted. The pressure of the handle is measured by the position of the handle and the direction of the handle. For example, if a piece of cotton is held, the force of the piece of cotton may be reduced. The tension of the cylinder is measured by the pressure of the cylinder, and the tension of the spinning cylinder is measured by the pressure of the cylinder. The tension is subtle. Whether the system is good or not is skilled and unskilled. The analysis of the above results indicates that the production of the product is very difficult. The wrist part has a multi-joint mechanism, which provides a structure for holding the wrist part. The spinning tension is directly controlled by the spinning speed (refers to the moving speed). The production of the first batch of raw materials, raw materials,

项目成果

M.Nakazawa,T.Kawamura,G.Huang,J.Wu,K.Honda: "Study on Principle of Gara-bo and its Application to Hand Spinnig Robot" The 3rd International Silk Coference in China. (1996)

M.Nakazawa、T.Kawamura、G.Huang、J.Wu、K.Honda：“Gara-bo原理及其在手纺机器人中的应用研究”中国第三届国际丝绸大会。

黄更生,中沢賢,河村隆,呉建国,本田和弘: "張力制御型手紡ぎロボットの開発" 日本機械学北陸信越支部大会講演論文集. (1996)

Kosei Huang、Ken Nakazawa、Takashi Kawamura、Kenguo Wu、Kazuhiro Honda：“张力控制手纺机器人的开发”日本机械工程师学会北陆信越分会会议记录（1996）。