ロボットを用いた組立作業のためのコンプライアンスの設計

汎用ロボットによる精密組立作業の自動化に向けて,組立部品の位置・姿勢誤差等の不確定性に依らずに組立作業を達成するために必要なロボットコンプライアンスの設計手法を構築することを目的として研究を行った.本研究では,特に,実際の組立作業に適用可能な設計手法を構築することを目指し,現実の環境下で問題となりうる様々な不確定要素に対処可能な,より一般的かつ実用的なコンプライアンスの設計手法を構築した.本年度の研究成果は以下の通りである.1.組立部品の動特性を考慮したコンプライアンスの設計手法の構築コンプライアンスを用いた組立作業においては,組立速度に応じて部品の挙動が変化してしまうため,組立速度を高速化していくと,適切に組立が達成できない場合がある.そのため,高速組立作業を実現するためには,部品の動特性の影響に依らずに確実に組立作業を達成できるコンプライアンスが必要となる.本研究では,組立部品の動特性の影響を陽に考慮に入れたコンプライアンスの設計手法の構築を行った.また,本手法の有効性を確認するため,実機を用いて検証実験を行った.2.組立可能性の判定手法の開発一般的なコンプライアンスは,非常に複雑な構成をしており,その設計には膨大な計算を必要とする.そのため,コンプライアンスの構成を簡単化し,より少ない計算コストで組立作業に適したコンプライアンスを得ることが求められる.しかしながら,簡単化したコンプライアンスでは組立作業が達成できない場合もあるため,作業が達成可能かどうかを判定する手法が必要となる.本研究では,従来から用いられている,アドミタンス中心が存在する簡単なコンプライアンスによって組立作業を達成するために必要な条件式の導出を行い,組立可能性の判定手法を開発した.また,すでに有効性が示されている組立作業問題を用いて,本手法の妥当性を確認した.

汎用ロボットによる精密組立作業の自動化に向けて,組立部品の位置・姿勢誤差等の不確定性に依らずに組立作業を達成するために必要なロボットコンプライアンスの設計手法を構築することを目的として研究を行った.本研究では,特に,実際の組立作業に適用可能な設計手法を構築することを目指し,現実の環境下で問題となりうる様々な不確定要素に対処可能な,より一般的かつ実用的なコンプライアンスの設計手法を構築した.本年度の研究成果は以下の通りである.1.組立部品の動特性を考慮したコンプライアンスの設計手法の構築コンプライアンスを用いた組立作業においては,組立速度に応じて部品の挙動が変化してしまうため,組立速度を高速化していくと,適切に組立が達成できない場合がある.そのため,高速組立作業を実現するためには,部品の動特性の影響に依らずに確実に組立作業を達成できるコンプライアンスが必要となる.本研究では,組立部品の動特性の影響を陽に考慮に入れたコンプライアンスの設計手法の構築を行った.また,本手法の有効性を確認するため,実機を用いて検証実験を行った.2.組立可能性の判定手法の開発一般的なコンプライアンスは,非常に複雑な構成をしており,その設計には膨大な計算を必要とする.そのため,コンプライアンスの構成を簡単化し,より少ない計算コストで組立作業に適したコンプライアンスを得ることが求められる.しかしながら,簡単化したコンプライアンスでは組立作業が達成できない場合もあるため,作業が達成可能かどうかを判定する手法が必要となる.本研究では,従来から用いられている,アドミタンス中心が存在する簡単なコンプライアンスによって組立作業を達成するために必要な条件式の導出を行い,組立可能性の判定手法を開発した.また,すでに有効性が示されている組立作業問題を用いて,本手法の妥当性を確認した.