精密加工計測用の超小型自走機械とその組織化制御

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本研究ではあらゆる自由曲面を精密に移動可能でしかも小型化された工具、プローブを搭載し加工・測定機能を有する超小型精密自走機構を設計・試作し、複数のこれらを遠隔分散制御することでより高度な精密生産システムの構築を試みた。本年度は挟所において実際に精密作業を実行させるためにこれら複合の小型自走機械を最も効果的に作業させる計測系と動作指令系について設計および実験を行う。まず第1段階として精密作業に関する指令情報を3階層レベルに整理、それぞれをコンピュータネットワークで結合することで自走機械群を精密作業課題に応じて組織化することを試みた。(1)最上位は統轄レベルとして精密作業の全体計画をマンマシンインターフエ-ス介してオペレータと決定する。この時作業課題の概略が設定される。15EA03:(2)次に組織化レベルとして、前述の作業課題に必要な機能が抽出・選択されるとともに実際の工程が計画・評価される。(3)機器制御レベルにおいては小型自走機械のアクチュエータ・マニピュレータ、センター機器、動力エネルギーなどが実時間で制御・処理される。この時上位レベルからは要求される精密作業を遂行するために必要な動作指令が伝達されるとともに機器レベルで得られた精密情報は逆に上位のレベルにデータベースとして蓄積される。このように自走機械群を階層的に組織化し運用する方法について機器間の通信ネットワークシステムの構築と実験を行った。その結果3台の超小型機械を遠隔制御し、測定作業を精密に実行可能なシステムの試作に成功し、実際の測定課題実験では対象物を自走機械が包囲・接触し、測定が可能であることを明らかにした。