作業に最適な機構の推論機能を備えたロボット設計システムの開発研究

産業用ロボットには様々な機構があり,作業によって適当に使い分けられている.このような機構の決定・選択はロボットの設計熟練者の知識や勘に頼る部分が大きく,従って初心者がロボットを設計する場合には,どの機構を選べばよいかを決定することが非常に困難となっている.そこで本研究では,与えられた作業に適したロボット機構を設計熟練者の知識を利用したファジィ推論により決定する方法を提案した.様々な機構のロボットは,作動領域の形や大きさ,精度,速度,可搬重量などの性能について異なった特徴を持っている.従って,ロボットの設計においては目的作業に適した性能を持つロボット機構を選定する必要がある.本研究では,設計熟練者がどのようにこの選定を行なっているかを解析することで,以下の4段階からなる作業に適したロボット機構の選定方法を提案する.1)設計熟練者は,各ロボット機構の性能の特徴を経験的に知っている.例えば,"多関節ロボットは,作動領域が非常に広い".この知識は,xを"作動領域"などの性能,Aを"非常に広い"に相当するファジィ集合とすれば,x is Aの形で表せる.これらを予めデータベースに蓄えておく.2)設計者は作業を解析し,作業に必要な性能を求める.それらは,yを作業への"適合度",Bを"非常に適している"などに相当するファジィ集合とすると,if x is A,then y is Bの形で表せる。例えば,"作動領域が広ければ,塗装作業に適している".3)各ロボット機構の作業への適合度は,1)と2)からファジィ推論によりy is Bの形で求められる.例えば,"多関節ロボットは、塗装作業に非常に適している".4)すべてのロボット機構について作業への適合度を求め,設計者は最も適した機構を選定する.

産業用ロボットには様々な機構があり,作業によって適当に使い分けられている.このような機構の決定・選択はロボットの設計熟練者の知識や勘に頼る部分が大きく,従って初心者がロボットを設計する場合には,どの機構を選べばよいかを決定することが非常に困難となっている.そこで本研究では,与えられた作業に適したロボット機構を設計熟練者の知識を利用したファジィ推論により決定する方法を提案した.様々な機構のロボットは,作動領域の形や大きさ,精度,速度,可搬重量などの性能について異なった特徴を持っている.従って,ロボットの設計においては目的作業に適した性能を持つロボット機構を選定する必要がある.本研究では,設計熟練者がどのようにこの選定を行なっているかを解析することで,以下の4段階からなる作業に適したロボット機構の選定方法を提案する.1)設計熟練者は,各ロボット機構の性能の特徴を経験的に知っている.例えば,"多関節ロボットは,作動領域が非常に広い".この知識は,xを"作動領域"などの性能,Aを"非常に広い"に相当するファジィ集合とすれば,x is Aの形で表せる.これらを予めデータベースに蓄えておく.2)設計者は作業を解析し,作業に必要な性能を求める.それらは,yを作業への"適合度",Bを"非常に適している"などに相当するファジィ集合とすると,if x is A,then y is Bの形で表せる。例えば,"作動領域が広ければ,塗装作業に適している".3)各ロボット機構の作業への適合度は,1)と2)からファジィ推論によりy is Bの形で求められる.例えば,"多関節ロボットは、塗装作業に非常に適している".4)すべてのロボット機構について作業への適合度を求め,設計者は最も適した機構を選定する.