日本ロボット学会誌

ロボット手先6軸力のダイナミックセンシング

内山勝, 横田道也, 箱守京次郎

1986 年 4 巻 6 号 p. 593-601
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.593

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本論文では, ロボットマニピュレータの動的力センシング手法を提案する.ロボットの力センシングで通常用いられる手首6軸力センサでは, 環境よりマニピュレータ先端の効果器に加わる力とモーメントは, 直接には測定されず, この環境より加わる力とモーメントに, 効果器に加わる重力および効果器の慣性力に起因した力とモーメントが加わった合力が測定される.したがって, 動的に高精度な力センシングを実現し, マニピュレータの高速運動下での力フィードバック制御を達成するためには, 力センサ信号より, この重力と慣性力を分離する必要がある.本論文では, まずこの力センシング過程の数学モデルを導き, 上記の重力と慣性力の分離問題を非線形最適状態推定問題として定式化する.ついで, その近似最適解を拡張力ルマンフィルタリング手法により求める.さらに, マニピュレータの運動に制限を加えた場合について, シミュレーションと実験を行い, 本手法の有効性を示す.

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物体散乱光信号の自己相関処理を用いたすべり検出法

松田文夫, 森元裕志, 北川秀夫, 服部秀三, 上田実

1986 年 4 巻 6 号 p. 602-606
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.602

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産業用ロボットが対象物体を最小の力で把握するためには, すべり検出の研究が必要である.この論文には非接触ですべりを検出する方法が述べられている.物体表面上の干渉縞の反射光の強度は, フォトトランジスタとA/Dコンバーターによりディジタルデータに変換される.光の強度から変換されたディジタルデータの, 自己相関をマイクロコンピュータで計算することにより, すべりを検出できる.1つのレーザビームはグレイティングにより2つに分けられ, それを集光することにより, 物体表面上に縞を結ぶ.

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多重分解能での視差のヒストグラムを用いた特徴ベース法の両眼立体視モデル

西元善郎, 白井良明

1986 年 4 巻 6 号 p. 607-617
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.607

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多重分解能における特徴の対応付けを行なうことを主眼とした両眼 (立体) 視モデルについて述べた.
各分解能毎の特徴として種々のサイズのラプラシアン・ガウシアン演算子による積和画像のゼロ交差点 (ZC) を用いる.ただし, 微小なコントラストしかもたないZCは, ガウシアン演算子による積和画像の勾配の大きさに基づいて除去しておく.
まず, 全画面のZCに対して大局的な視差のヒストグラムを計算し, これにより視差の候補区間を求めた後, 全画面を小領域に分割し, 領域毎の局所的な視差のヒストグラムを視差の候補区間内で求める.次に, 各分解能毎の局所的な視差のヒストグラムを用いて, その領域での最も確からしい視差を探索する.もし, 最も確からしい視差が見つかると, その領域における全てのZCに対する視差を, その確からしい視差の近傍のみ探索することにより決定する.いったん, あるZCに対する視差が決まると, そのZCと対応するZCの対はZCの集合から除きながらこれらの一連の処理を新たな視差の決定が生じなくなるまで反復する.
様々な形状や濃淡をもち, 種々の位置におかれた複数の物体が存在するシーンに対して計算機実験を行なった結果, この両眼視モデルは対応の効率や正確さの点で優れていることが明らかとなった.さらに, この両眼視モデルと人間の両眼視の機構との関連について若干の考察を加えた.

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形状記憶合金アクチュエータの開発

(σ機構の導入による出力特性の改善)

広瀬茂男, 生田幸士, 佐藤光一

1986 年 4 巻 6 号 p. 618-628
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.618

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形状記憶合金 (SMA) アクチュエータの駆動力発生原理は, 熱弾性型マルテンサイト変態といういわば弾性的な現象によっている.そのため, 従来から試みられているように円形プーリなどでSMAの伸縮運動を回転運動に変換し関節を駆動する場合, 最大発生可能トルク等の特性は回転角によって大きく変動し, 一定の負荷トルクを支持し得るサーボ系を構成しようとすると, その可動範囲がきわめて狭くなるなどの実用上重大な問題を生ずる.
本研究はまず初めに, SMAアクチュエータが有するこのような問題点を明確化するとともに, これに対処する関節型アクチュエータ機構として, σ機構と名づけるσ型の非円形プーリを用いた機構を提案する.これは, 関節の回転角に応じてSMAの張力が増大するとき, 反比例的にトルクの腕長さを減少させ, 最大発生トルクを常時均一化させようとするものである.次いで, σ機構の具体的な設計アルゴリズムを示す.最後に, 実際にσプーリを用いたアクチュエータを試作し, その動作実験により提案するσ機構の有効性を検証する.

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ロボットアームの力/軌道制御について

千田有一, 加来靖彦, 美多勉

1986 年 4 巻 6 号 p. 629-633
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.629

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ロボットアームの軌道制御などを行なう場合で, アームの先端が外部に接触し, 外界からの反力を受けるような場合には, この反力も制御しなければならない.力制御を行なう際に, 力を加える対象物の動特性が十分わかっている場合には, 比較的簡単に制御することができると考えられる.しかし, 現実にはその特性はそれぞれの対象物によって変化してしまうので, 動特性が常に一定であるとは考えられない場合がしばしぼ起こり得る.これについては, 福田らが単軸ロボットアームに対してモデル規範形適応制御を用いた力制御方式を提案しているが, その制御系構成法などについては明示されていない.すなわち, 対象物のパラメータの真値と望ましいモデルの形式によっては, 適応制御系の構成 (特に積分器の数) が変ってくる.これに対して, 本論文では対象物によって制御系の構成がどのように変るかについて明確にし, さらに軌道/姿勢制御との併用の結果についても簡単に述べる.

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レーザビーム扇形走査による三次元移動体の自動追尾手法

津村俊弘, 藤原直史, 橋本雅文, 唐騰

1986 年 4 巻 6 号 p. 634-638
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.634

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本報ではレーザビームで扇形走査し, その走査平面を三次元空間での移動体に追尾させるような三次元レーザ灯台法を提案した.そして, 三次元レーザ灯台を試作し, 三次元空間での追跡実験を行った.その結果, 近距離における移動体を追尾する本手法の実現性が検証された.

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「サービスロボット」特集について

西原主計

1986 年 4 巻 6 号 p. 639
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.639

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21世紀はロボットの世紀

井口雅一

1986 年 4 巻 6 号 p. 640
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.640

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〔送電線用自走式がいし洗浄機〕

篠田克郎

1986 年 4 巻 6 号 p. 641
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.641

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〔車両部品解体組立作業ロボット化システム〕

加藤文男

1986 年 4 巻 6 号 p. 642
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.642

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〔アクア・シェーバー〕

織田凌司

1986 年 4 巻 6 号 p. 643
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.643

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〔空調用ダクト清掃ロボット〕

新木典壽, 平木宏和

1986 年 4 巻 6 号 p. 644
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.644

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〔横穴推進装置〕

春康彦

1986 年 4 巻 6 号 p. 645
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.645

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〔通信設備の保守とロボット〕

藪田哲郎

1986 年 4 巻 6 号 p. 646
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/12/09

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.646

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〔クリーンルーム検査用ロボット〕

加藤敦彦

1986 年 4 巻 6 号 p. 647
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.647

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〔警備用知能移動ロボット〕

梶原貞次郎

1986 年 4 巻 6 号 p. 648
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.648

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〔自動窓ふきロボット〕

三田村隆輝

1986 年 4 巻 6 号 p. 649
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.649

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〔ホームロボット―掃除ロボット〕

大川修治

1986 年 4 巻 6 号 p. 650
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.650

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病院ロボット

木村一路, 只野寿太郎

1986 年 4 巻 6 号 p. 651-654
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.651

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HAロボット

矢田光治, 岡本憲治

1986 年 4 巻 6 号 p. 655-656
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.655

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マイクロマウス

油田信一

1986 年 4 巻 6 号 p. 657-658
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.657

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けん玉ロボット

三浦宏文

1986 年 4 巻 6 号 p. 659-660
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.659

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楽器演奏ロボット

梶谷誠

1986 年 4 巻 6 号 p. 661-664
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.661

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ロボットと感情

戸田正直

1986 年 4 巻 6 号 p. 665-669
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.665

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人の特性・ロボットの特性―家庭生活アシストロボットを例として―

加藤了三, 山下忠

1986 年 4 巻 6 号 p. 670-674
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.670

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人間腕形ロボットへのアプローチ

―柔軟なマニピュレーションをめざして―

久場康良, 和田充雄

1986 年 4 巻 6 号 p. 675-678
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.675

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ロボットの知的遠隔操縦

平井成興, 佐藤知正

1986 年 4 巻 6 号 p. 679-682
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.679

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第5回産業医科大学国際シンポジウム報告

野呂影勇

1986 年 4 巻 6 号 p. 686
発行日: 1986/12/15
公開日: 2010/08/25

DOIhttps://doi.org/10.7210/jrsj.4.686

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