柔軟・軽量・安全を特徴としたワイヤ駆動方式劣駆動フレキシブルマニピュレータの研究

柔性、轻量、安全的线驱动欠驱动柔性机械臂的研究。

• 批准号: 16760212
• 负责人: 木野 仁
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Fukuoka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760212/
• 关键词: ロボット; マニピュレータ; 柔軟; 軽量; 安全; フレキシブル; ワイヤ駆動

平成17年度の研究内容としては,(1)柔軟チューブの伸縮を利用した食事支援ロボットの口内への食べ物の搬送動作の解析,(2)NASTRANを用いたワイヤ駆動方式劣駆動フレキシブルマニピュレータの変形形状解析,(3)ワイヤ駆動方式における内力誤差による位置決め誤差の解析,(4)ワイヤ駆動システムのワイヤ配置に誤差を生じる場合のロバスト位置決めを行った.(1)柔軟チューブの伸縮を利用した食事支援ロボットの口内への食べ物の搬送動作の解析では,ワイヤの内力を積極的に利用することで,従来の食事支援ロボットでは,不可能であった口内への食べ物の搬送が安全に行えることを確認し,作業者が半自動で食事が行えるように,画像処理を組み合わせ,操作者の負担が少ないシステムを構築した.(2)NASTRANを用いたワイヤ駆動方式劣駆動フレキシブルマニピュレータの変形形状解析では,柔軟物体をマスバネダンパでモデル化し,さらにワイヤのモデルを追加し,ワイヤ張力に対する柔軟物の変形をシミュレーションした.(3)ワイヤ駆動方式における内力誤差による位置決め誤差の解析では,ワイヤの内力に誤差を生じている場合の位置決め精度を,シミュレーションと実験により解析を行った.本解析は初期段階として,柔軟物を含まないシステムを対象としたが,この結果は柔軟物を対象した場合に拡張可能であると考える.(4)ワイヤ駆動システムのワイヤ配置に誤差を生じる場合のロバスト位置決めでは,適そう制御を用い,ビジュアルサーボを実現し,シミュレーションおよび実験により有効性を確かめた.本手法は初期段階として,柔軟物を含まないシステムを対象としたが,この結果は柔軟物を対象した場合に拡張可能であると考える.

Pp.47-53 17 year の research content と し て は, (1) soft チ ュ ー ブ の telescopic を using し た food support ロ ボ ッ ト へ の mouths の food べ の moved to action の parsing, (2) the NASTRAN を with い た ワ イ ヤ 駆 move way worse 駆 フ レ キ シ ブ ル マ ニ ピ ュ レ ー タ の - form the shape analysis, (3) ワ イ ヤ 駆 move way に お け る internal force Poor に よ の definitely め る position error parsing, (4) ワ イ ヤ 駆 dynamic シ ス テ ム の ワ イ ヤ configuration に error を raw じ る occasions の ロ バ ス ト position definitely め を line っ た. (1) soft チ ュ ー ブ の telescopic を using し た food support ロ ボ ッ ト へ の mouths の food べ content analytical で の moved to action の は, ワ イ ヤ の internal force を positive に using す る こ と で, 従 Support ロ の food ボ ッ ト で は, impossible で あ っ へ た mouths の food べ content の move send が security line に え る こ と を confirm し, operators が semi-automatic が で food line え る よ う に, portrait 処 Richard を group み close わ せ, less burden of operators の が な い シ ス テ ム を build し た. (2) the NASTRAN を with い た ワ イ ヤ 駆 move way worse 駆 フ レ キ シ ブ ル マ ニ ピ ュ レ ー タ の - shape shape analytic で は, soft objects を マ ス バ ネ ダ ン パ で モ デ ル し, さ ら に ワ イ ヤ の モ デ ル を additional し, ワ イ ヤ tension に す seaborne る soft の - shaped を シ ミ ュ レ ー シ ョ ン し た. (3) ワ イ ヤ 駆 move way に お け る internal error に よ の definitely め る position error parsing で は, ワ イ ヤ に の internal force Error を raw じ て い る occasions を definitely め の position precision, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と be 験 に よ り parsing line を っ た. The early analytic は Duan Jie と し て, soft を containing ま な い シ ス テ ム を like と seaborne し た が, こ の results は soft を like し seaborne た occasions に company, zhang may で あ る と exam え る. (4) ワ イ ヤ 駆 dynamic シ ス テ ム の ワ イ ヤ configuration に error を raw じ る occasions の ロ バ ス ト position definitely め で は, optimum そ う suppression を い, ビ ジ ュ ア ル サ ー ボ を be し now Youdaoplaceholder0,シ, ュレ, ュレ,シ ョ, および, practical test, によ,シ, effective を, accurate めた, めた. Early this gimmick は Duan Jie と し て, soft を containing ま な い シ ス テ ム を like と seaborne し た が, こ の results は soft を like し seaborne た occasions に company, zhang may で あ る と exam え る.

项目成果

パラレルワイヤ駆動システムと繰返し学習制御を用いた生体部位の他動的軌道追従の実験的検証

使用并行线驱动系统和迭代学习控制的生物部件被动轨迹跟踪的实验验证

• 发表时间: 2006
• 期刊: 生体医工学 第43巻,第4号
• 作者: 木野仁;加茂敬洋;谷口祥平;川村貞夫
• 通讯作者: 川村貞夫

多リンク構造体ワイヤ駆動システムにおける位置センサフィードバック制御(センサ・アクチュエータマップを用いた可視化と整理)

多连杆结构线驱动系统中的位置传感器反馈控制（使用传感器/执行器图进行可视化和组织）

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本機械学会論文集C編 第71巻,第707号
• 作者: 木野仁;矢部茂;本荘直樹;川村貞夫
• 通讯作者: 川村貞夫

Sensory-motor Control Mechanism for Reaching Movements of a Redundant Musculo-skeletal Arm

用于实现冗余肌肉骨骼臂运动的感觉运动控制机制

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Robotic Systems Vol.22, No.11
• 作者: Kenji Tahara;Zhi-Wei Luo;Suguru Arimoto;Hitoshi Kino
• 通讯作者: Hitoshi Kino

Meal-Assistance System Using Soft Robot Consisting of Wire Driven Mechanism and Flexible Hose

采用由线驱动机构和柔性软管组成的软体机器人的进餐系统

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.of the 1st International Conference on Complex Medical Engineering (CME2005),
• 作者: H.Kino;T.Oda;H.Kawashima;S.Yamashita
• 通讯作者: S.Yamashita

柔軟ホース・ワイヤ駆動システムを用いた食事支援ロボット

使用柔性软管和钢丝驱动系统的膳食支持机器人

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本機会学会,福祉工学シンポジウム講演会論文集
• 作者: 木野仁;小田敏晴;河島英人;山下清一郎
• 通讯作者: 山下清一郎