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ロボットシステムは，大まかに分けて，アクチュエータ，センサ，コンピュータ(それぞれ人の腕，目，脳に相当)の三要素から成り，この三要素全てが高速に動作すれば，ロボット全体の高速化が見込める．ここでは，この三要素の内，アクチュエータ部の高速化に着目し，100G出力を目標としたロボットの構築について研究する．
バネの弾性エネルギーを動力源とした100Gキャプチャリングロボットを開発した．このロボットは，ワイヤを効果的に用いることによって，バネによる弾性エネルギーのみで，ハンドの直動動作とグリッパの回転動作の二つの動作を可能にしている．これにより，システムの大幅な軽量化が可能となり，出力として最高加速度90.9[G]を実現している．次に100Gキャプチャリングロボットを高速アームに取り付け，1msビジョンを用いて，高さ1[m]付近から自由落下するボールを捕獲する実験に成功した．また，全指リンクが同時に対象物に接触する状態を捕獲する瞬間のロボットハンドの目標姿勢とし，これを実現するための関節駆動トルクの時間関数を与える問題として Dynamic Preshaping 問題を定義し定式化を行った．機構パラメータ（プーリ位置，プーリ径，関節バネ，質量，等）を整理するとともに，時間関数として与えたワイヤ張力の元で，目標姿勢を実現するためのパラメータ設計手法について考察した．
100G キャプチャリングロボット
■アブストラクト
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MPEG Movie(1.6M) The 100G capturing robot captures a dropping ball. |
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MPEG Movie(1.6M) Slow motion. |
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MPEG Movie(1.7M) Experimets with the assistance of high-speed arm and high-speed vision. |
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MPEG Movie(1.7M) Dynamic Preshaping. |
■参考文献
- M. Kaneko, M. Higashimori, R. Takenaka, A. Namiki, and M. Ishikawa: The 100G Capturing Robot -Too Fast to See-, IEEE/ASME Trans. on Mechatronics, vol.8, no.1, pp.37-44, 2003.
- M. Higashimori, M. Kaneko, A. Namiki, and M. Ishikawa: Design of the 100G Capturing Robot Based on Dynamic Preshaping, The International Journal of Robotics Research, vol.24, no.9, pp.743-753, Sept. 2005.
- 東森充, 金子真, 単一ワイヤ駆動ロボットハンドの Dynamic Preshaping, 日本ロボット学会誌, Vol.22, No.8, pp.997-1003, 2004.
