産業用ロボットを用いた高速プロトタイプ加工システムの開発

使用工业机器人开发高速原型加工系统

• 批准号: 07750135
• 负责人: 白瀬 敬一
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-07750135/
• 关键词: ロボット; 切削加工; 加工ロボット; オフラインティーチング; CAD; プロトタイピング

CADによる設計形状を立体表現するために、3次元実体モデルを産業用ロボットによる切削加工で試作するための技術を開発する。本年度は『ロボットの剛性が低く、切削力を受けて大きく変形する』という問題を解決するために、ロボットハンド先端の変位量を推定するための剛性モデルの構築と、推定した変位量を補正する手法を確立することを目的とした。(1)ロボット各関節部の剛性測定 ロボットに外力を作用させてロボット各部の変位を測定し、関節を挟む2点の相対変位と力の関係から関節部の剛性を測定した。実験に使用した垂直多関節型ロボットでは、ハンド先端に近い関節ほど剛性が低く、荷重-変位曲線におけるヒステリシスも大きい。また、ロボットのベースに近い関節は、変形がわずかであってもリンク長によって拡大されるために、ハンド先端の変位量に悪影響を及ぼしている。(2)ロボットの静剛性モデルの構築 ロボット各関節部の静剛性を考慮し、ロボットの姿勢ならびにロボットハンド先端に作用する外力とロボットハンド先端の変位との関係を定義したロボットの静剛性モデルを構築した。推定される変位量を8つの姿勢について実測値と比較検証したところ最大で26%の誤差を生じ、荷重-変位曲線におけるヒステリシスや関節部のバックラッシュの影響が無視できないことがわかった。(3)パソコンCADによるオフラインティーチングの実現 2.5次元の形状が定義できる簡単なパソコンCADを開発し、そこで求められる工具経路情報から切削加工のためのロボットの教示プログラムを自動生成することでオフラインティーチングを実現した。加工誤差をフィードバックする事で、加工精度が改善できることはこれまでの研究で明らかにしているが、実用上の観点ではハンド先端の変位量を精度良く推定し、教示プログラムを作成する時点でこれを考慮して加工精度を改善することが今後の課題である。

CAD に よ る design shape を three-dimensional performance す る た め に, three yuan be モ デ ル を industrial ロ ボ ッ ト に よ る machining で attempt す る た め の technology を open 発 す る. This year は "ロ ボ ッ ト の が く low rigidity, cutting force を け て big き く - shaped す る" と い う を solve す る た め に, ロ ボ ッ ト ハ ン ド apex の - a quantity of presumption を す る た め の rigid モ デ ル の constructing と, presumption し た - an amount を corrected す る gimmick を establish す る こ と を purpose と し た. (1) ロ ボ ッ ト masato each section department の rigid determination ロ ボ ッ ト に を forces さ せ て ロ ボ ッ ト ministries の - a determination of を し, masato を carry む 2 の phase - a seaborne と force の masato is か ら masato section of rigid を の determination し た. Be 験 に use し た type vertical section masato more ロ ボ ッ ト で は, ハ ン ド apex に nearly い masato section ほ ど が く low rigidity and load - - a curve に お け る ヒ ス テ リ シ ス も big き い. ま た, ロ ボ ッ ト の ベ ー ス に nearly い masato section は, - が わ ず か で あ っ て も リ ン ク long に よ っ て company, big さ れ る た め に, ハ ン ド apex の - an amount に 悪 influence を and ぼ し て い る. (2) ロ ボ ッ ト の static rigidity モ デ ル の build ロ ボ ッ ト masato each section department の static rigidity を consider し, ロ ボ ッ ト の posture な ら び に ロ ボ ッ ト ハ ン ド apex に role す る force と ロ ボ ッ ト ハ ン ド apex の - a と の masato definitions を system し た ロ ボ ッ ト の static rigidity モ デ ル を build し た. Presumption さ れ る を 8 - bit quantity つ の posture に つ い て be measured numerical と compare 検 card し た と こ ろ で の 26% error を じ, largest load - - a curve に お け る ヒ ス テ リ シ ス や masato section department の バ ッ ク ラ ッ シ ュ の influence が ignore で き な い こ と が わ か っ た. (3) パ ソ コ ン CAD に よ る オ フ ラ イ ン テ ィ ー チ ン グ の be now 2.5 yuan の shape が definition で き る Jane 単 な パ ソ コ ン CAD を open 発 し, そ こ で o め ら れ る intelligence tools 経 road か ら machining の た め の ロ ボ ッ ト の teaching プ ロ グ ラ ム を automatically generated す る こ と で オ フ ラ イ ン テ ィ ー チ ン グ を be presently し た. Processing error を フ ィ ー ド バ ッ ク す で る things, to improve machining accuracy が で き る こ と は こ れ ま で の research で Ming ら か に し て い る が, be used の 観 point で は ハ ン ド apex の - a good quantity を precision く presumption し, teaching プ ロ グ ラ ム を made す る point で こ れ を consider し て processing precision を improve す る こ と が の topics in future で あ る.

项目成果

K.Shirase: "New Approach to Calibrate an Articulated Robor Using Laser Interferometer" Proceedings of the 2nd ISMCR. 825-832 (1992)

K.Shirase：“使用激光干涉仪校准铰接机器人的新方法”第二届 ISMCR 论文集。