コンプライアンスをもつグラインディングロボットの安定性

抄録

グラインディングロボットにおいて, マニピュレータに取りつけられたグラインダは, マニピュレータの剛性が低いために, 振動姓じやすく, そして時には, 不安定にさえなる.その振動は研削面を荒くしまた, 鞍定状態はマニピュレータを破損に至らしめることがある.
本論文は, 研削時のグラインダの安定性について議論している.加工物の平面部が研削されるとき, 加工面の接線方向に対するグラインダの運動は線形微分方程式で記述される.この式から, グラインダの安定性は, マニピュレータの剛性マトリックス, 被削面の傾斜角, 加工物とグラインダの摩擦係数に依存することが示される.一方, 曲面上の研削の場合, 微分方程式は非線形になる.その場合, 研削の安定限界は, 被削面の曲率の影響を強く受ける.グラインディングロボットの曲面研削においては, グラインダを安定に支持するために, マニピュレータのリストが曲面に応じて制御されなければならないことが示されている.