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Tian, Juanjuan ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi ; 田, 娟娟 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />This paper proposes a new algorithm for V-F transformation and it is applied to a numerical controll
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er. Unlike the existing models which operate with a fixed frequency, the frequency of pulse series produced by the numerical controller can be freely changed according to real-time velocity requirements by adopting the proposed method. Moreover, acceleration of the controller can also be controlled within the range of the motor system. Therefore, wind-up of the system caused by exceeding acceleration can be avoided. Structure and parameters of the numerical controller are thoroughly described in this paper, and method of adjusting the parameters of the controller to adapt to the servo system's torque - frequency characteristic is also introduced. At last, effectiveness of velocity and acceleration control using the proposed V-F transformation method is demonstrated by simulation results.<br />出版者照会後に全文公開
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田尻, 和也 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Tajiri, Kaziya ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />Home service robots need to have compact size to work in the house and also have wide reachable
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range of their hands. An extendable arm which reach to both ceiling and floor while working and can be shrunk out of working is proposed and developed. Using two motors separately for rotation and extension of each joint increases arm weight and it is not efficient. Therefore, two motors with half of the power needed for joint rotation are used and they cooperatively drive both joint rotation and extension via planetary gears. Two stages of screw mechanism are also arranged to enlarge the rate of joint extension.<br />家庭内で働くロボットは,居住空間で用いるためコンパクトさが必要だが,床から天井まで広い範囲に手が届く必要がある.そこで,広い範囲で作業を行え,非作業時には収縮する伸縮アームの開発を行う.関節の回転と伸縮に別々のモータを使うと重量がかなり増すため,関節の回転に必要な半分の出力のモータを二個使い,遊星歯車により伸縮·回転を行えるようにした.さらに伸縮率を大きくするため,ネジ送り機構を二段に組み込んだ.<br />出版者照会後に全文公開
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藤野, 俊輝 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Fujino, Toshiki ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />多指ハンドによる物体の把握や操りの問題について、点と仮定した指先のみを用いる場合は簡単に解ける。一方、複数の指の腹による把握や操りを考えた研究もいくつかあるが、非常に計算が複雑である。本研究で
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は、繰り返し順変換という単純なアルゴリズムにより、多指ハンドの初期姿勢から物体を把握するまでの運動を求める方法を提案する。その際、手首の運動も考慮し、評価指標により様々な把握運動が得られる点が新しい。<br />出版者照会後に全文公開
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藤野, 俊輝 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Fujino, Toshiki ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />多指ハンドによる物体の把握や操りの問題について、複数の指の腹による把握や操りを考えると非常に計算が複雑である。本研究では、繰り返し順変換という単純なアルゴリズムにより、多指ハンドの初期姿勢から
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物体を把握するまでの運動を求める方法を提案する。その際、手首の運動や、指同士や環境との干渉も考慮する。把握の目的に応じた評価指標により様々な把握運動を得た。<br />出版者照会後に全文公開
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二宮, 洋介 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Ninomiya, Yosuke ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />ホームロボットが家庭内の対象物を持って来たり片付けたりする収納システムを考えている。そのためには、対象物の位置検出が重要である。画像や超音波などでは、遮蔽物や汚れ、明るさ等の影響を受けやすい問
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題がある。そこで、本研究では、電磁波を用いるRFタグを対象物に付与し、IDを検出するだけでなく、同時に位置検出も行う方法を提案する。<br />出版者照会後に全文公開
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疋津, 正利 ; 吉本, 智 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 野村, 久直 ; Hikizu, Masatoshi ; Yoshimoto, Satoshi ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Nomura, Hisanao
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />福祉機器の一つである介護リフトにおいて,クレーンのように持ち上げるパワーアシストの考え方があるが,被介護者が持ち上げられる時に受ける衝撃力が考慮されていないことが多く,これまでの装置では引き上げ時のス
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ピードの調整によって衝撃を緩和する必要がある.そこで本研究ではこうした問題に対してパワーアシスト装置の中にコンプライアンス制御を実装し、引き上げ時のショックを緩和する手法を提案する.<br />出版者照会後に全文公開
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疋津, 正利 ; 玉村, 拓也 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 野村, 久直 ; Hikizu, Masatoshi ; Tamamura, Takuya ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Nomura, Hisanao
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />立上がり動作において手摺りを設置し，その負担を軽減することがよく行われている．手摺りの効果としては各関節への負担の軽減，体勢の安定化等が考えられる。そこで本研究では手摺りを用いた立上がり動作において、
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繰り返し順変換を用いて各関節にかかる負荷トルクを最小にするような軌道生成を試み、立上がり動作における手摺りの効果を考察する．<br />出版者照会後に全文公開
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疋津, 正利 ; 栗田, 和幸 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; Hikizu, Masatoshi ; Kurita, Kazuyuki ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />様々な分野において,重力方向の負荷を低減する機構が求められており,カウンターウエイト等を用いた機構が考案されてきている.本研究では重力方向の負荷を低減する機構としてガススプリングを用い,ガススプリング
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が持つ圧縮方向と伸縮方向の特性に違いを考慮に入れた重力負荷低減機構の設計指針の検討を行った.<br />In this paper,we examine the design manual of reduction of gravity load using the gas spring. Gas spring is effective in the mechanism that decreases the gravity load. Gas spring is small, has a small spring constant,and the change in the repulsion power is few. However, it has a different characteristic at the compressing and the extending. We should design taking the difference of the characteristic into consideration.<br />出版者照会後に全文公開
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片山, 敬一 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 山口, 安昭 ; 李, 倍 ; Katayama, Keiichi ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi ; Yamaguchi, Yasuaki ; Ri, Bai
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />トラック荷台のシートの展開・収納作業は不安定な高所での作業となり，作業者の転落事故の危険性が高い．そのため自動化する装置・方法が検討されてきたが，コンパクトな装置でどの様な場所でも使用できるも
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のは見当たらない．そのため本研究では一部の構造物に空気梁（チューブ）を用い，これに空気を入れて膨らませることでシートを展開し，また空気を抜き，巻き取ることで嵩張らずに収納できるシート掛け装置を開発した.<br />Covering/housing of truck sheet is dangerous for truck drivers because they climb and work on the load. Some devices have been proposed for this automation, however, they are not compact and they can be used only at limited place. Therefore, we propose to utilize “air beam” (air tube) for covering/housing truck sheet. Air beam become lightweight beam by inputting high pressure air. On the other hand, it can be housing in a compactly by removing the air. We manipulate truck sheet attached to air beam by using this motion, turning air beam. We designed and made a prototype of sheet covering machine.<br />出版者照会後に全文公開
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片野, 泰知 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; Katano, Taichi ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />二足歩行ロボットの新たな歩行動作の開発をしている．人間の援助を目的に作られた二足歩行ロボットだが，従来の歩行能力で階段などの段差に完全に対応できるものはほとんどない．そこで，腰に原点をおき微小角度だけ
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上半身を傾け，そのときの重心位置を計算し，目標とする重心位置と最も近い体の傾きを順次選択する重心移動を行う．階段や凹凸のある路面で姿勢を逐次修正し対応することで，歩行動作を創成することが目的である．<br />出版者照会後に全文公開
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保田, 啓輔 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Yasuda, keisuke ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />Mobile robots often have ultrasonic sensors to detect objects and environment. Sensors are arran
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ged around the robot′s bodies or scanned by some actuators. However, they have problems that they obtain only 2-D information or take much time to scan. Then, 3-D ultrasonic sonar system that can acquire 3-D reflect points at one time is proposed. An Electric spark that works as a non-directional point source of ultrasound is utilized to achieve this system.<br />人間の存在する屋内で移動ロボットに周囲の環境を把握させるための超音波を用いたセンサシステムを提案する.従来は,送受信センサをロボットの円周に配置したり,アクチュエーターで走査するシステムが多い.それらは2次元の情報しか得られない,走査に時間がかかるなどの問題点がある.そこで、火花放電の際に発生する超音波が無指向性近似できることを利用し,1回の送受信で3次元の反射点情報が得られるシステムを提案する.<br />出版者照会後に全文公開
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柳瀬, 裕一 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Yanase, Yuichi ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />箔移し作業とは，打ち紙と金箔が重なっている状態から，打ち紙を取り去り，金箔と間紙を交互に重ねる作業である。この作業は家内制手工業的にすべて手作業で行われており，作業環境が余りよくない，デリケートな作業
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であるため作業者にかかる負担が大きい，熟練技が必要，今後人手不足が懸念されているなどの問題を抱えている．そこで本研究では，これらの問題を解決するために金箔の箔移し作業の自動化を実現する装置を提案する．<br />出版者照会後に全文公開
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林, 昂臣 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; Hayashi, Takaomi ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />布団を敷く、衣服をたたむなど、柔軟物を動的に扱えるロボットに対するニーズが高まっている。柔軟物は様々な特性を有しており、さらに動きの中で形状が変化してしまうため、操作が困難である。そこで本研究
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は、その初期研究として、ロボットによる未知の紐の動的マニピュレーションの実現を目指している。シミュレーションとカメラで捉えた紐の動きをもとに、紐のモデルのパラメータを推定し、紐の操りに応用する。<br />It is difficult for a robot to manipulate flexible objects because the deformations of their shapes make motion planning difficult. In this paper, we propose a concept of manipulating unknown string dexterously by robot arm. A string is described as the three-dimensional model that is composed a number of masses, springs, dampers, hinge springs, and hinge dampers. After parameters of this model are estimated by the comparison between actual string motion and motion simulation using the model with various parameters, robot motion to manipulate the string for realizing task is planned using the model with estimated parameters.<br />出版者照会後に全文公開
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高山, 裕規 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; Takayama, Yuki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />We consider position and posture control of work grasped by three–fingered robot hand whose finger h
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as two degree of freedom. As the first step in this study, this paper proposes the method of planning finger′s operation which is independent of a work shape. When the robot hand grasps a work, its three fingertips form a triangular plane. By using this plane, in the proposal method, the finger′s operation which controls the work is extrapolated from the finger′s operation which controls the plane. We derive a relationship between the motion of the fingers and the triangular plane and investigate effectiveness of the proposed method in simulations. 本研究では2自由度3本指ハンドによる物体の位置·姿勢制御を対象とする。操作対象物体を把持したとき、ハンドは3つの指先が存在する特定の平面を形成する。この平面に着目すると、ハンドによる物体の操作を平面の操作として扱うことができると考えられる。そこで本研究ではこれを利用して、物体操作時に形状などの複雑な情報を必要としない指先動作計画法を提案し、シミュレータによる検証を行った。<br />出版者照会後に全文公開
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阿部, 拓也 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; Abe, Takuya ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />ハイブリッド車は従来のエンジンに加え，発電機，モータ，蓄電装置などの要素部品から構成される．しかし，その制御方法は未だ公には明らかにされていない．そこで本研究ではトヨタプリウスを参考に，エンジン，発電
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機，モータ，車両を動力伝達系としてモデル化した制御系シミュレータを開発し，走行シミュレーションを通して，動力分割，各部の動力制御の評価，提案を行う.<br />出版者照会後に全文公開
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横谷, 恭輔 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; Yokotani, Kyosuke ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />Nowadays, it is necessary to save energy of industrial robot arms. Some weight compensation mechanis
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ms have been proposed, however, they are complex and difficult to attach to industrial robots. This paper proposes the method to save energy of robot arm by attaching a simple mechanism, which consists of a wire and springs. We showed energy saving effect in experiments with using industrial robot arm with the mechanism, however, the mechanism is large. Therefore, we propose compact mechanism and show that this mechanism has similar energy saving effect as the previous one.静圧などを用いガイドを非接触な状態とし，位置検出器の分解能のような高精度な位置決めを行う場合，その速度検出にはFV変換器が用いられることが多い．しかし，位置検出器の分解能付近のような非常に低速な状況下では正確な速度情報を得ることができない．そのため正確な位置決めも困難となる．そこで本研究では，シミュレーションを用いFV変換器によるサーボ制御系の設計方法を論ずる.<br />出版者照会後に全文公開
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松本, 秀幸 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 野村, 久直 ; Matsumoto, Hideyuki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi ; Nomura, Hisanao
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />宇宙や原子炉近傍など人間にとって立ち入りにくい環境や過酷な環境での作業を遠隔操作で安全に行うためにマスタ・スレーブ・システムが用いられる．本研究では，そのアクチュエータとして，サーボモータの代わりにス
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テップモータを使用し，かつ通常のサーボモータのようにセンサフィードバックによる力制御を可能にする制御手法を提案するとともに,実際にマスタ・スレーブ・システムを構築し，制御性能の評価を試みる.<br />出版者照会後に全文公開
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関, 啓明 ; 山口, 安昭 ; 李, 倍 ; Seki, Hiroaki ; Yamagichi, Yasuaki ; Ri, Bai
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />クレーン作業中にブームが送電線や建物に接触する事故がある．監視者がいても高所の位置関係は把握しにくい．そこで本研究では，ステレオカメラでクレーンブーム先端を追跡しながら３次元位置を検出し，接触事故を防
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ぐシステムを開発している．本報告では，100m程度の遠方でもモニタリングできるよう，全体を見渡す広角カメラと位置を精度良く検出するパンチルト型の望遠ステレオカメラを連動させたシステムを提案する.<br />出版者照会後に全文公開
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関, 啓明 ; 柳瀬, 裕一 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Seki, Hiroaki ; Yanase, Yuuichi ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />金箔を製造する最後の工程に「箔移し作業」がある。多数の打ち紙の間に挟んで打ち延された金箔を１枚ずつ取り出して、出荷用の和紙の間に挟む作業であり、現状では、家内作業で行われている。本研究では、この箔移し
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作業を自動化する装置の開発が目的である。破れたり皺がよったりしやすい金箔を、打ち紙上から空気流で吸着し、搬送後、空気流を当てて分離するハンドリング技術を提案する。<br />出版者照会後に全文公開
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可知, 美胤 ; 宮西, 太一郎 ; 関, 啓明 ; 辻, 徳生 ; 疋津, 正利 ; Kachi, Yoshitsugu ; Miyanishi, Taichirou ; Seki, Hiroaki ; Tsuji, Tokuo ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />昨今産業用ロボットアームには省エネ化が求められる．従来アーム自重を補償する機構が考えられているが，複雑で組み込みにくい．そこで本研究では，既存のロボットアームを上方からワイヤとばねで吊ることでアームの
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負荷を軽減する方法を提案する．実機に機構を取り付け実験を行い，省エネ効果は確認できたが機構が大きくなってしまう問題があった．そこでコンパクトな装置を提案し，同様に省エネ効果が得られることを示した.<br />出版者照会後に全文公開
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関, 啓明 ; 城殿, 千生 ; 黒田, 成人 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Seki, Hiroaki ; Seki, Kazuo ; Kuroda, Narito ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />人の動きをモニタする時、従来のセンサは重い、取り付け難い、不快感を与える等の問題がある。最近発明された感圧導電繊維は衣服に埋め込められる柔軟なセンサとして有望である。これを利用したセンサを開発する前に
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、本研究ではこの繊維の基礎特性を詳細に調べている。張力により電気抵抗が下がる性質を持つが精度はあまり良くない。今回、弾性糸を混紡することで特性が向上する事が分った。また、動的な特性についても調べた。<br />出版者照会後に全文公開
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江坂, 早恵 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Esaka, Sae ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />人を持ち上げ移動させる介護リフトは，主にスイッチ・リモコンによって操作されているが，介護する人の手がふさがってしまう．そこで介護する人が介護される人を抱き抱える力を検出し，パワーアシストする介護リフト
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が考えられている．しかし，介護される人がベットに接地していたり，空中に吊り上げられていたりすると，制御が不安定になる事が多い．そこで本研究では，様々な条件でも安定なパワーアシスト介護リフトを提案する.<br />出版者照会後に全文公開
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高, 正 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 神谷, 好承 ; 張, 勤 ; Gao, Zheng ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi ; Kamiya, Yoshitsugu ; Zhang, Qui
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />車輪型移動ロボットは非ホロノミックなシステムであり，このため一般的な制御理論の適用が難しいシステムである．本研究においてはこうした移動ロボットに対して繰り返し順変換を用いるとき，移動ロボットの後退，旋
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回，直進の3動作を自動的に含む非常に効率のよい経路生成が得られることを示す.<br />出版者照会後に全文公開
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関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; 大野, 達裕 ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi ; Ono, Tatsuhiro
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />ロボットや介護機器等に用いられる減速機には制御性の観点からバックラッシュが少ない事と安全性の観点からあるトルク以上は発生しない事が求められる．これらを解決できる減速機としてベアリングを利用した減速機が
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提案されているが，減速比の小さなものしか開発されていない．そこで，本研究では，型番の異なるアンギュラ玉軸受2個を組み合わせて大きな減速比を実現できるベアリングを利用した減速機を提案する.<br />出版者照会後に全文公開
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関, 啓明 ; 山口, 安昭 ; 李, 倍 ; Seki, Hiroaki ; Yamaguchi, Yasuaki ; Ri, Bai
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />クレーン作業中に多い事故の１つに、クレーンブームが送電線や建物等に接触することがある。操縦者以外に監視者等も配置されているが、人の目では高所にある物の位置関係の把握は難しい。そこで、本研究では、広角の
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ステレオカメラの画像を用いて、クレーンブーム先端を追跡しながら３次元位置を検出し、接触事故を未然に防ぐシステムを開発する。本報告では、特に、長時間信頼性良く追跡するための画像処理の工夫等を提案する。<br />出版者照会後に全文公開
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大澤, 文明 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; Osawa, Fumiaki ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />ホームロボットの基礎的研究として、ロボットによる洗濯物の後片付け作業を目指している。本論文では、展開・分類後の衣類の折り畳み手法を提案する。本手法は、ロボットが道具を使い衣類を折り畳むものであり効率よ
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く綺麗に折り畳むことができる。この道具は、モータで板を回転して衣類を2つに折り畳む機構になっている。そして、ロボットが道具の上で布を並進・回転させて折り畳む位置決めを行う。<br />出版者照会後に全文公開
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滝沢, 真之 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 松岡, 寛晃 ; Takisawa, Saneyuki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi ; Matsuoka, Hiroaki
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />高層ビル用エレベータの場合,昇降距離が長くなり,エレベータロープには伸びに伴う縦振動が生じる.こうした縦振動はエレベータの乗り心地を悪くする.そこで本研究では,エレベータの簡易な力学モデルを作成し,乗
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りかごの縦振動について調べ,縦振動を抑制する手法について検討する.具体的には,エレベータの巻き上げ機を制御するサーボモータの制御と動吸振器の併用によりエレベータの縦振動を抑制できることを示した.<br />出版者照会後に全文公開
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滝沢, 真之 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 松岡, 寛晃 ; Takisawa, Saneyuki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi ; Matsuoka, Hiroaki
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />高層ビル用エレベータの場合,エレベータロープの伸びを無視することができない.この伸びはロープ長および乗る人数によって変化する.またエレベータの乗りかごの位置を,すべての階において連続的に計測することが
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難しい構造となっている.これらの点が通常の位置決め制御とは異なる点である.こうした条件を持つエレベータに対して,位置制御ベースのエレベータの制御方法を提案し,目標階への正確な位置決めの手法を検討する.<br />出版者照会後に全文公開
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丹羽, 政仁 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Niwa, Masahito ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />Micro traction drive modified from ball bearing has been proposed recently. It is small and it has h
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igh efficiency of transmission. However, it has low reduction ratio as even tandem type. Therefore we develop a reducer with high reduction ratio modified from ball bearing. Two angular contact ball bearings constitute planetary mechanism in this reducer. Retainers and inner rings of both two bearings are connected respectively. 1st outer ring is fixed. 1st inner ring is used for input and 2nd outer ring is used for output. We investigated the relationship between the slip of bearings and the output load by a prototype reducer.小型で伝達効率の良い減速機として軸受転用型マイクロトラクションドライブ(減速機)が既に提案されているが,２段では減速比が小さいことが問題である.そこで本研究では,２段で高い減速比を得られる軸受転用型減速機の開発を目的としている.2個のアンギュラ玉軸受の保持器同士と内輪同士を結合し,1段目外輪を固定,1段目内輪を入力,2段目外輪を出力とし遊星機構を構成した.試作を行い,負荷トルクと滑りの関係を評価した.<br />出版者照会後に全文公開
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三上, 脩 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; Mikami, Shu ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />生産ラインなどで発生する大量のバラ積み部品のピッキング作業は，専用の整列装置を介して可能となる場合が多く，作為的な環境整備を免れない現状がある．本稿では，レーザ測距式測域センサを駆使して精度良く取得し
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た3次元的点群により表現された立体情報を基に，物体の位置姿勢認識及びハンドリング計画手法の提案と実装を行うことで，バラ積み状態からの把持作業の自動化を多様な形状の品目に対して実現することを命題とする.<br />出版者照会後に全文公開
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山田, 修一郎 ; 関, 啓明 ; 辻, 徳生 ; 疋津, 正利 ; 山口, 安昭 ; 李, 倍 ; Yamada, Shuichiro ; Seki, Hiroaki ; Tsuji, Tokuo ; Hikizu, Masatoshi ; Yamaguchi, Yasuaki ; Ri, Bai
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />When lifting heavy load with a crane, misalignment between the crane hook and the center of gravity
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of the load causes sometimes accidents. This work can be performed safely by adjusting the crane hook after measuring the misalignment of the load. In this report, we measure the side forces of the load by placing the force sensors when lifting the load. We calculate the misalignment from the relationship of the detected forces and the lifting force. We prove this possibility by experiments using a load model of about the size of 1m3 near actual condition. 重量物をクレーンで吊り上げる際，荷物の重心とクレーンフックの位置がずれていると荷物が横ずれし，作業者を巻き込む事故が発生しやすい．荷物の偏心量を測定し正しい位置にフックをかけられれば安全である．荷物の側面に力センサを配置し，吊り上げる直前に発生する力を測定して，吊り上げ力も含めた力の関係から偏心量を検出する方法を提案する．約1m3程度の大きさの実際に近い荷物の吊り上げ実験により可能性を示した．<br />出版者照会後に全文公開
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柴山, 智志 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Shibayama, Satoshi ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />Shape of a mobile robot is not considered in a lot of researches about obstacle avoidance. They assu
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me that the robot′s shape is a circle which includes the original shape and expand obstacles by length of its radius. Then, the trajectory can be easily generated by an omnidirectionaly movable point. However, the robot approximated circular sometimes cannot pass in the narrow space where the original shape can do. Therefore, a new method of trajectory generation to avoid obstacles considering robot′s shape is proposed. This is a very simple method based on the potential field. We have shown this effectiveness by simulation. 移動ロボットの障害物回避軌道を生成する研究は多く行われている.しかしその多くは,ロボットを円形形状に近似しその半径分障害物を拡張するなどして,全方向移動可能な質点としている.その結果,円形でない移動ロボット(自律型電動車椅子等)が屋内などの狭い環境下で動く場合に適用しにくい.そこで,移動ロボットの形状を考慮に入れた局所的な障害物回避アルゴリズムを提案し,シミュレーションによりその有用性を確認した.<br />出版者照会後に全文公開
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柴山, 智志 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Shibayama, Satoshi ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />In many researches about obstacle avoidance, a vehicle′s shape is approximated by a circle and it ca
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n be treated as an omnidirectionaly movable point by expanding obstacles by radius of the circle. However, they have not dealt with the problem that a vehicle passes through a narrow space considering its shape. Therefore, we propose a new simple method for local obstacle avoidance. The vehicle′s shape is expressed by a polygon in a plane. We calculate a pair of a velocity and an angular velocity when each edge of a vehicle hits an obstacle. After this calculation is executed for all edges and all obstacles, we select a pair of a collision free velocity and angular velocity by which a vehicle is approaching the goal. 移動体の障害物回避軌道生成に関する研究は多くなされている．しかしその多くは，移動体を円形形状に近似し，その半径分障害物を拡張することにより全方向移動可能な質点としている．そのために，円形でない移動体（電動車いす等）が屋内などの狭い環境下で動く場合に通路が潰れるなどの理由からその方法は適用しにくい．そこで，移動体の形状を多角形で近似することにより局所的な障害物回避方法を提案し，その有用性を確認した.<br />出版者照会後に全文公開
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柴山, 智志 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Shibayama, Satoshi ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />In many researches for obstacle avoidance, the shape of a vehicle with two drive wheels is approxima
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ted by a circle and it can be treated easily as an omnidirectionaly movable point by expanding obstacles by its radius. However, this method is not effective for a vehicle with much different shape from a circle to pass through narrow spaces. Therefore, we propose a simple method of local obstacle avoidance considering vehicle's shape. A vehicle's shape is expressed as a polygon and outline points on obstacles are scanned by a laser range sensor on the vehicle. The direction to avoid obstacles is determined by the potential method between the edges of polygonal vehicle and the points of obstacles. In this report, we apply this method to the navigation of a powered wheelchair. 独立二輪駆動方式の移動体での障害物回避に関する研究は多くなされている.その多くは移動体を円形近似し全方向移動可能な質点として軌道を生成しているが,電動車いすなどが屋内などの狭い空間を通過するような場合には通路が潰れてしまうなどの理由からその方法は適用しにくい.そこで我々は移動体の形状を多角形で近似することにより局所的な障害物回避方法を提案し,実際に電動車いすに適用した.<br />出版者照会後に全文公開
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小嶋, 一路 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; Kojima, Kazumichi ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />近年、ロボットの活躍の場が大きく広がっている。特に人間にとって、危険な場所での作業が期待されている。ロボットシステムにおいては、人間が直接作業をするのに比べて高い判断力はないものの、細かい作業や大きな
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力を出すことができる。 本研究では、ロボットの利点と人間の判断力を合わせるための、遠隔技術の開発を目的とする。これを成し遂げるには、いかに操作者の感覚に適したロボットの運動を得るかが課題となる。<br />出版者照会後に全文公開
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小野, 篤彦 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Ono, Atsuhiko ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />There are few assembly robots with force control in factories, because force control tends to be uns
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table and its motion is slow. The flexible joint that can change its compliance mechanically by rotating leaf spring is developed to solve this problem. This mechanism is simple to change compliance quickly with good stability. This robot can do both positioning control and force control. We also develop the SCARA robot equipped with this flexible joints for assembly task.従来から力制御のできるロボットアームが研究されているが,位置制御ロボットと比べ,工場内での生産現場への導入事例は非常に限られている.その原因としては,力制御は不安定になりやすくアームの動作が非常に遅くなることが挙げられる.解決策としては,機械的に剛性を変化できる機構が有効である.そこで,本研究では組立作業用のロボットアームとして板バネを関節に組み込んで剛性を変えられるスカラ型アームの開発を行う.<br />出版者照会後に全文公開
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小林, 豊 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; 前川, 満良 ; Kobayashi, Yusuke ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi ; Nomura, Hisanao ; Maekawa, Mitsuyoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />本研究では,後天的な視覚障害者や高齢者がモバイル環境でも使いやすい手書き文字の入力が可能なウェアラブルセンサの開発を行う. 指先の磁石による磁界を手首のセンサで検出する両手型を提案する.地磁気の影響を
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2つのセンサを配置することでキャンセルし,それにより生ずる誤差に対し収束演算を行い,位置の精度を向上させた.試作により実際に手書き文字が取得できることを確認した.<br />出版者照会後に全文公開
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小林, 裕介 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; 前川, 満良 ; Kobayashi, Yusuke ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi ; Maekawa, Mitsuyoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />The lift to climb up / down doorsteps at entrances is an effective solution for wheelchair users. A
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light, compact, and non–powered lift has been developed. This lift is driven by wheels of a wheelchair. We propose the new mechanism which enables the wheelchair to go forward into the lift when both ascending and descending. This mechanism consist of four sets of five rollers which are placed in an arc and they are connected by gears and chains. We also use tapered rollers in order to prevent wheels of a wheelchair from moving sideways even if right and left wheels have different velocities車いす使用者が玄関等の段差を乗り越えるための段差解消機が開発されているが,多くは電源やスイッチ操作が必要である.そこで,車いすのタイヤの回転を利用して昇降する段差解消機を開発してきた.しかし,昇降時の車いすの方向が固定されたり,径の小さい前輪のための複雑な機構が必要だったりする問題があった. 本報告では複数のローラーを配することで,昇降共に前進方向で乗り入れられる機構について考案した.<br />出版者照会後に全文公開
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小林, 裕介 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; 野村, 久直 ; 前川, 満良 ; Kobayashi, Yusuke ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi ; Nomura, Hisanao ; Maekawa, Mitsuyoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />老人や障害者などの車いす使用者にとって建物入り口の屋内と地面との段差は大きな障害である．そこで従来から様々な段差解消機が企業や研究者によって開発されてきたが，多くは介護者の支援が必要であったり，電源を
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必要とするために設置場所に制限があったりする．本研究ではこのような点を改善し，電源を必要とせずに車いす使用者によるタイヤの回転運動を機構により上昇運動に変換して昇降する段差解消機を提案する．これにより介護者による補助を必要とせず，また電動の物に比して軽量でコンパクトな設計が可能となる．本報告では昇降動作の際に落下を防止する安全機構と昇降中の動作評価について報告する.<br />出版者照会後に全文公開
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小林, 裕介 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; 野村, 久直 ; 前川, 満良 ; 茶谷, 豊 ; 倉橋, 泰次 ; Kobayashi, Yusuke ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi ; Nomura, Hisanao ; Maekawa, Mitsuyoshi ; Chaya, Yutaka ; Kurahashi, Yasuzi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />車いす使用者が玄関等の段差を乗り越えるための段差解消機が多々開発されているが,その多くは電源やスイッチ操作が必要である.そこで,車いすのタイヤの回転を利用して昇降する段差解消機を開発してきた.しかし,
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昇降時の車いすの方向が固定されるという問題があった. 本報告では昇降共に前進で行う機構,ラック・ピニオンを用いた昇降機構,ガススプリングとチェーンを使用した昇降トルク軽減機構について報告する.<br />出版者照会後に全文公開
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水野, 仁嗣 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; Mizuno, Hitoshi ; Kamiya, Yoshitsugu ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />人間は5本の指を用い,多様な物体を把握し操ることができる.しかし,ロボットハンドにおいてこれを実現することは非常に困難であり,これまでに多くの研究が行われてきたがハンドの把握制御の手法は一般には確立さ
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れていない.そこで本研究は,2自由度3指ハンドを対象として対象物の安定把握を行うための前提となる,各指が対象物に与える力の関係を導出する.またシステムの安定性の指標となるロバスト性の評価法を提案する.<br />出版者照会後に全文公開
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石崎, 篤 ; 疋津, 正利 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; Ishisaki, Atsushi ; Hikizu, Masatoshi ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />Our study discusses manipulation of an object grasped by a three-fingered robotic hand whose fingers
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have three DOFs respectively. When the hand is grasping an object, and gives a certain position and a posture to it, a triangle plain formed by connecting the three fingertips also takes the same position and the posture. In this study we define the plain "platform". We first propose a method to derive finger movements for object manipulation, from finger movements that cause changes in positions and postures of the platform. Then we verify the effectiveness of the method thorough actual manipulations with equipments. \n物体を把持した3自由度3指ハンドをパラレルメカニズムとほぼ同様のものと捉え,各指の指先を結んで出来る三角形平面を指先プラットホームと定義する.本研究ではこの指先プラットホームの姿勢及び位置の変化を基に把持物体の運動を考えることにより,間便に各指および把持物体の位置・姿勢の制御を行う.<br />出版者照会後に全文公開
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川合, 健 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Kawai, Takeru ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />従来，屋内移動ロボットの位置検出や物体認識などを容易にするためにマークが使用されているが，広角カメラの視野の端の方まで検出するのは難しい．そこで，本研究では，再帰性反射マークと，赤外LED付魚眼カメラ
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を用いて，広視野の反射マーク検出システムを開発している．本報告では，反射光量分布シミュレーションを行い，広視野で明るい反射光を得るためのLEDの配置について検討し，試作により評価した.<br />出版者照会後に全文公開
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前川, 満良 ; 今井, 有希子 ; 橋爪, 慎哉 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; Imai, Yukiko ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hashizume, Shinya
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />視覚障害者が洋服を始めとした身の回り品の色を知りたいと言うニーズから,筆者らはこれまでの色を認識するシステムを開発した.しかし,点での認識しかできないことから,縞模様やグラデーションなどの色の変化を知
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りたいと言うニーズが高くなってきた.そこで,連続測色した結果を,効率的に視覚障害者に伝える手段として色の変化を音の変化として伝え,色模様の違いを認識させるシステムを試作したので,その概要を報告する.<br />出版者照会後に全文公開
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前川, 満良 ; 城戸, 美沙尾 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 橋爪, 慎哉 ; 一二三, 吉勝 ; Maekawa, Mitsuyoshi ; Kido, Misao ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hashidume, Shinya ; Hifumi, Yoshikatsu
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />Because the visually handicapped persons desire to know color, we developed color discrimination sys
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tem. It converts the color into the sound based on the mapping between color and sound, and it is able to recognize the color in the sound. In this study, we were proposed with the Hue Timbre Method (HTM) in mapping method. HTM is mapping between hue and timbre. The experiment to select some timbre was carried out, because using timbre is important to recognize the color in this method. In the experiment of color recognition, examined timbre arrangement was the best of others. It was shown that HTM with examined timbre arrangement was effective.視覚障害者が色を知るための装置において,効率良く対象物全体の色を知らせる方法について研究を進めた.前報では色を音に変換する方法として無限音階方式と三重奏方式を提案したが,両方式の検証実験で得られた長所·短所から,新たに色相楽器音方式を提案した.色相楽器音方式に使用する楽器音を被験者による聞き分け実験により決定し,評価実験を行った結果,音だけで色を認識する正答率が大幅に向上した.<br />出版者照会後に全文公開
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村井, 祐貴 ; 関, 啓明 ; 山口, 安昭 ; 李, 倍 ; Murai, Yuuki ; Seki, Hiroaki ; Yamaguchi, Yasuaki ; Ri, Bai
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />重量物をクレーンにより吊り上げる際，荷物の重心とクレーンフックの位置がずれていると荷物が横ずれし，作業者を巻き込む事故が発生しやすい．荷物の偏心量を測定し正しい位置にクレーンフックをかけられれば安全で
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ある．本研究では荷物の前後左右に力センサを配置し，吊り上げる際に発生する力を測定して，吊り上げ力も含めた力の関係から偏心量を検出する方法を提案する．約10Kgの荷物モデルの吊り上げ実験により可能性を示せた.<br />出版者照会後に全文公開
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張, 勤 ; 稲葉, 昭夫 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 神谷, 好承 ; Zhang, Qin ; Inaba, Akio ; Seki, Hiroaki ; Hikizu, Masatoshi ; Kuroda, Shigetoshi
概要:
金沢大学理工研究域機械工学系<br />立脚型ロボットにおいては，ロボット本体が転倒してしまうことがないように，また全関節にかかる負荷トルクができるだけ小さくなるリンク姿勢を選択することが可能である．本研究では立脚型ロボットにおける荷物の持
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ち上げ動作を一例として取り上げ，立脚ロボットが転倒しなく，かつ全関節にかかる負荷トルクをできるだけ小さくする姿勢を繰返し順変換を用いて逐次選択することによりロボットにおける荷物の持ち上げ動作生成を試みる．<br />出版者照会後に全文公開
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長橋, 光之 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Nagahashi, Mitsuyuki ; Seki, Hiroaki ; Kuroda, Shigetoshi ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />Nowadays, it is necessary to save energy of industrial robot arms. Gravity compensation mechanis
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ms have beenproposed, however these are complex and difficult to attach them to industrial robots. This paper proposes the method tosave energy of robot arm by attaching a simple mechanism, which consists of a wire and a spring. The mechanism pullsrobot arm up and reduce its joint torque. The spring tension is set by winding a wire off with a motor considering mass ofgrasping object. We investigated the effect of this mechanism by simulation.昨今産業用ロボットアームには省エネ化が求められている．従来アーム自重を補償する機構が考えられているが，複雑で組込みにくい．そこで本研究では，既存のロボットアームを上方からワイヤとばねで吊ることでアームの負荷を軽減する方法を提案する．アーム本体と把持物の質量および作業を考慮してワイヤをモータで巻き取ることでばねの張力を設定する．この方法により省エネ化が可能であるかをシミュレーションによって検証した．<br />出版者照会後に全文公開
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津張, 博之 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Tsuhari, Hiroyuki ; Seki, Hiroaki ; Kuroda, Shigetoshi ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />ロボットは柔軟物を操ることが苦手である。形状が変化するため動作計画を立てにくいからである。本研究では、ロボットアームを用いて未知の紐を動的に操る方法を提案する。紐は多数の質点、バネ、減衰器で構
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成されたモデルで表現した。実際の紐の動きとモデルを使ってシミュレーションした運動を比較することで各パラメータを推定し、そのパラメータを利用して、紐を操るロボットアームの運動を計画し、実行する。<br />出版者照会後に全文公開
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天方, 穂高 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; Amagata, Hodaka ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />下水管の老朽化に伴い、補修工事の必要性が増加している。それに伴い、管を掘り起こさず作業を行う管内作業ロボットの開発が進んでいる。しかし、従来のロボットは上下・前後の方向にしか作業ができないなど
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、可動範囲が狭く作業内容に限界がある。そこで本研究では、直径250mmの下水管に対応し、4本の油圧シリンダを用いて手先部を駆動させることで、従来の動きに加え、斜め方向にも作業が可能な機構を提案する.<br />出版者照会後に全文公開
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澤田, 茂 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; 野村, 久直 ; 前川, 満良 ; Sawada, Shigeru ; Seki, Hiroaki ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi ; Nomura, Hisanao
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />視覚障害者がワープロやメールを入力する際，入力システムとして点字キーボードやマウス，パッドなどが挙げられる．点字やキーボードはキー配置を覚えるのが大変，マウスは非目視下では使えない，パッドは枠
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があり使いにくいなど，問題点が多い．一方手書きの文字は覚えているので手書き文字が入力できると便利である．本研究では，特に後天的な視覚障害者の方を対象に，自然な感覚でどこにでも入力できるウェアラブル機器の開発を目的としている．磁気を発生するものが動くことで磁場が変化し，その変化を磁気抵抗素子で計測することで手書き文字を入力する方法を提案する．今回は第3報として片手装着型について提案する.<br />出版者照会後に全文公開
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泉, 雅容 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利
概要:
クレーンの玉掛け作業中に、人身事故が多発している。よって本研究では、フックにアームを付け、不特定な荷物に自動でフックを掛けられるクレーンの開発を目的とする。操縦者が荷物にフックを近づければ、少し離れていても、あとは自動でアームが動きフックを
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掛ける。ただし、吊り下げた通常のアームを動かしても、フックは離れた所には届かない。そこで、フックが水平方向に移動できる１駆動関節１受動関節のアームを提案する。
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柴田, 壮佑 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利
概要:
現在，下水管の老朽化に伴う補修工事の必要性が増加している．ロボットが管路内で作業を行えば，下水管を掘り起こさなくてすみ，大幅に工事費用や，工期が少なくなる．実用化されているロボットもいくつかあるが，手先の自由度が少なく油圧駆動型で自走可能な
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ものはほとんどない．本研究では，油圧駆動源を本体に内蔵し，油圧シリンダを用いたパラレルメカニズムで駆動される多自由度な手先を持つ下水管内作業ロボットを開発する．
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松岡, 寛晃 ; 滝沢, 真之 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承
概要:
エレベーター乗りかごの縦振動抑制手法に，工作機械やロボットアーム等の残留振動抑制手法として研究されている吸振支持を応用し，巻上機の電動機制御により乗りかごの縦振動を抑制する吸振支持制御を提案した. エレベーター特有の機器構成を考慮した，対象
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条件の下で導出した制御パラメータを用いてシミュレーションを行い，乗りかごの位置や積載の条件が変化した場合において良好な振動抑制効果が得られることを確認した．
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大澤, 文明 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承
概要:
The purpose of our study is to find a means of putting away clean laundry using a robot. This paper presents a method of spreading out and sorting crumpled laundry by dual manipulators and image processing. Because the shape of cloth
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tends to change in various ways depending on the situation, it is difficult for robot hands to spread out and sort laundry. For this reason, we propose a method of grasping the lowest points of laundry and changing the grasping points several times for spreading and sorting laundry. Laundry can be categorized to a small number of shapes, and this makes it easy for robot to be recognized. Furthermore, recognition of the shapes of laundry during the spreading process allows more accurate sorting. Using the manipulators and image processing eight kinds of laundry could be spread out and sorted successfully. The effectiveness of the proposed method is shown through experimental results.
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疋津, 正利 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 吉本, 智
概要:
福祉機器の1つとしてパワーアシスト付きの介護リフトがあるが, これまでは持ち上げる瞬間の衝撃力が考慮されていないため, 持ち上げる人が引き上げスピードの調整をすることによってこの衝撃力を小さくする必要があった. 本研究ではパワーアシスト装置
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の中にコンプライアンス制御を実装することによってゆりかごのようなソフトな動きを実現し, 引き上げ時の衝撃力の緩和を行った. Care lift is one of welfare machines. Most care lifts with power assistance lift up a handicapped person who has a disability in his legs like an industrial crane by applying the power of motor. However some care lifts bring the undesirable shock to a handicapped person because of the high-tension in its lift up motion. So the speed of lift up motion must be adjusted to decrease the power of shock. In this study, the method that can reduce the power of shock is proposed. It is suggested that the compliance control involved in the power assistance system of care lift can reduce the power of shock for the handicapped person at the moment of being raised.
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泉, 雅容 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利
概要:
クレーンの作業中に、人身事故が多発している。よって、本研究では、フックにアームを付け、不特定な荷物に自動でフックを掛けられるクレーンの開発を目的とする。操縦者が荷物にフックを近づければ、少し離れていても自動でアームが動きフックを掛けられる。
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ただし、吊り下げた通常のアームではフックの到達可能範囲は狭い。そこで、フックが水平方向に移動できる１駆動関節１受動関節のアームとそれを旋回させる機構を提案する。
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関, 啓明 ; 高, 正 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利 ; 張, 勤
概要:
車輪型移動ロボットは非ホロノミックなシステムであり, このため一般的な制御理論の適用が難しいシステムである. 本研究においてはこうした移動ロボットに対して繰り返し順変換の手法を用いることを提案する. 繰り返し順変換においては2つの車輪に前進
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と後退の微動を与え, その結果として得られる移動ロボットの位置および姿勢を評価し, 最も適切な2つの車輪の微動を逐次決定していく手法である. 本アルゴリズムを用いたとき, 心地旋回が不可能な移動ロボットに対して, 移動ロボットの後退, 旋回, 前進の3動作を自動的に含む非常に効率のよいロボットの経路生成が可能である. In all of the two-wheeled mobile robot system, we need the robot get the goal with measured position and orientation(x,y,θ). As we know, for giving the movements of left and right wheels to control the position and orientation, this system is a typical nonholonomic system. We can't use the general control theory about mobile robots to deal with it. In this paper, based on repeatedly direct kinematics, we describe the design and kinematics of the two-wheeled car mobile system using tiny movements to follow the track from initial configuration to the goal configuration. In this system, we can easily get the best path of two-wheeled mobile robot system even if the mobile robot can't make a center rotation.
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前川, 満良 ; 今井, 有希子 ; 橋爪, 慎哉 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承
概要:
Because the visually impaired desire to know not only color of the 1 point but also whole color on the object, we developed a color discrimination system by the presentation of the sound which enable the blind to recognize the color and
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its change. While the blind scans the surface of a target object with this system, it continuously makes sound corresponding to surface colors. The problem is the mapping between color and sound for the blind to learn easily and to get the color condition shortly. In this paper, we propose the Shepard Tone Method (STM) and the Trio Ensemble Method (TEM) as this mapping.
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大澤, 文明 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承
概要:
The works of a home robot has the laundering. The purpose of this study is to find a means of folding of the clothes and store the clothes in a drawer by a home robot. Because the shape of cloth tends to change in various ways depending
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on the situation, it is difficult for robot hands to fold the clothes. In this paper, we propose a realistic folding system for the clothes by a robot and tools. The function of a tool is folding the clothes in half by inserting the clothes using two plates. This system can fold the clothes in a target position by a robot positions the clothes on the tool's table. A robot is not required complicated manipulation and it is possible that reliable fold various kinds of clothes. Then the clothes folded by this system has a thin fold, and don't has wrinkles. We studied the velocity of the rotating plate of a tool for folding in a target position. The effectiveness of the propose system is shown through experimental results.
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中山, 裕介 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利
概要:
車における走行時の安全装置の一つとしてABS（Anti-lock Braking System）がある．ABSはタイヤの回転をロックさせずに制動力を得るシステムであり，この時に最も重要なパラメータはブレーキのポンピング周期である．安全のため
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にはタイヤと路面との摩擦係数の変化に対して効率的なポンピング周期が求められる．本研究ではシミュレーションを通してブレーキのポンピング周期の最適化を試みた．
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間瀬, 圭祐 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利
概要:
従来、多くの多指ハンドは非力である。そこで本研究の目的は、家庭内の作業を対象とした、人間と同程度のサイズで大きな把持力（数100[N]）を有するロボットハンドの開発である。通常動力源に用いられるモータや歯車では出力や強度が不十分なため、油圧
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アクチュエータを用いる。そして、油圧源は従来のポンプではなくシリンダを用いることで制御を容易にする。本報告では、指の長さで人間の2倍程度のサイズのハンドを試作した。
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関, 啓明
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中込, 淳 ; 疋津, 正利 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明
概要:
現在、災害救助や地雷の探査・除去、原子炉での作業など、人にとって危険な環境において、遠隔操作ロボットの活躍が期待されている。遠隔操作ロボットにはさまざまな状況下で作業を行うことが求められ、常に姿勢が変化するような不安定な環境で作業を行うこと
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も考えられる。 そこで、本研究では宙吊りにしたロボットアームを遠隔操作を対象とし、さまざまな作業を実際に行うことで不安定な状況下における操作性の改善を行う。
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神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 酒井, 史敏
概要:
DC servo motors that are made as manufactured goods in the factory are widely used as actuators for driving many automatic machines. Then the manufactured driver (amplifier) that is matched to its servo motor is coveniently chosen to
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drive when aiming at high performance of the motion control. Motion of motor that is driven by the manufactured servo driver has very complicated dynamic characteristics. In this study, it is tried to make clear about inner composition of the servo driver through measuring the dynamic characteristics of the servo motor which is driven by the manufactured servo driver. And it is tried to express mathemati-cally transfer function of the velocity control system.
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関, 啓明 ; Kobayashi, S. ; Kamiya, Yoshitsugu ; Hikizu, Masatoshi ; Nomura, Hideyuki
概要:
金沢大学工学部
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張, 勤 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利
概要:
NC (numerical control) techniques for driving the X-Y axes servo motors are widely used for the industrial machine tools such as lathe, milling machine, and so on. General NC techniques have not been able to control the angular
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displacement or angular velocity of the X-Y axes servo motors in the real time of motion. Therefore, it is impossible to reduce a residual vibration by use of the sensor feedback of the spring-mass load when the spring-mass load is driven by the NC controller. Here, in this study the new NC control method that can reduce the residual vibration by use of the sensor feedback of the load in the real time of motion is proposed. The new NC control method that is proposed in this study contains a V-F transformer that translates the analogue signal to the series of pulses in the loop of feedback, so the control system that is proposed in this study becomes nonlinear. Also the design method that can construct the system of real time sensor feedback in the new NC controller is verified.
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張, 勤 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 神谷, 好承 ; 野村, 久直
概要:
5-axis control machining centers are widely used for machining complicated shape pieces of work. Because the multi-axis machines such as 5-axis control machining center have not perpendicular coordinates of their driving axes, it is difficult
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to generate the tool path accurately according to interpolation of line and curve by the conventional NC controller. In this study, the new NC control method for 5-axis control machining center is proposed. In this method, that uses its jacobian matrix, V-F transformer and direct kinematics of 5-axis control machine, pulse series for driving 5-axis control machining center can be generated on real time with software for realizing a desired path of tool. The effectiveness of the proposed method is discussed by simulation as the case of machining a circle by using the new NC controller for 5-axis control machining center.
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張, 勤 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 野村, 久直
概要:
This paper describes details of a set of robotic fingers driven by stepping motors. Robotic fingers need position, velocity and force control realized by stepping motor. New control system proposed in this study contains a generating
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system of real-time pulse series for driving stepping motor in the control loop. So, real-time sensor feedback can be achieved in the controlling stepping motor. When the robotic fingers complete a work as an operation, velocity controlled robotic fingers must change to the another control mode such as position or force control. This study treats a method how to provide force control to a robotic finger, and shows a method how to supply a sensor feedback to a stepping motor. It is found that a force controlled robotic finger shows a good performance of parts handling.
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宋, 禄波 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 張, 勤
概要:
For a multi-joint robot, desired operations can be realized by dexterously controlling its link postures. Especially for a stance robot with multiple joints, it is possible to select a trajectory that consists of many link
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postures, each of which makes the load torque of all the joints as low as possible even with the limitation of no turnover. In this paper, based on the idea above, firstly the trajectories of a stance robot(3 axes) in the sit-to-stand and the squat-to-stand movements are generated with the only consideration of their static influences. Then their dynamic performances, which are obtained by adding an adjustable time interval in any two consecutive link postures are analyzed.
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論文 |
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関, 啓明 ; 佐々木, 健 ; 高野, 政晴
概要:
In this paper, a method for detecting kinematic constraints in a plane when the shapes of the grasped object and the env
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ironment are not given is presented.It is one of the important function for intelligent tasks of home, maintenance, assembly and disassembly robots. This method utilizes the displacement and force information obtained by“active search motion”of a robot. In reality, this information includes some uncertainties such as friction, slack and elasticity. A new neural network configuration for this detection is proposed. It consists of two multilayer networks (<I>primary and secondary network</I>) . The primary network learns the movable space (constraint) obtained by the search motion. By the generated link weights which reflect the movable space, the secondary network determines the type and the orientation of the constraint. Simulation and experimental results are presented and analyzed.
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関, 啓明 ; 柴山, 智志 ; 神谷, 好承 ; 疋津, 正利
概要:
A fast obstacle avoidance algorithm based on sensor data is required for an autonomous vehicle to move at high speed. When a vehicle is nonholonomic and it has polygonal body, the method using configuration space is usually applied to
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such a vehicle. But, it is complex and it needs much computing power. On the other hand, artificial potential field is often used for real-time obstacle avoidance, however, most of them consider a vehicle as an omnidirectional movable point. Therefore, we propose a new method of practical obstacle avoidance for a nonholonomic vehicle with rectangular body. Application points of repulsive forces from obstacles are located in both the front and rear of vehicle's body. Their forces are generated according to the distances between obstacle and vehicle's body. Rear forces are transferred to the front by inverting and the resultant force moves the vehicle. This idea is very simple and its effectiveness has been shown by simulation.
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論文 |
論文
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宋, 禄波 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利 ; 張, 勤
概要:
In this paper, a method of repeatedly direct kinematics is introduced. By using this method, a flowchart serving for the solution of inverse kinematical problem of an articulated robot arm is investigated. The performance of the flowchart is
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analyzed in a robot arm whose inverse kinematical answers cannot be directly obtained in formula because of the existence of an offset in its wrist. In the flowchart, because the position error and the posture error are evaluated separately the computing efficiency becomes very high. In addition, another flowchart dealing with the plural answers of a robot hand with the same position and posture is put forward. The solution of the plural answers makes it possible for a robot arm to avoid the angular limitations of its joints or to bypass the obstacles while working.
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酒井, 史敏 ; 疋津, 正利 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明
概要:
Generally, for the position control of industrial machines, a semi-closed loop control which uses only the information of motor's angle is adopted, since it contributes to the stability of the control system. In this method, however,
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precise positioning cannot be attained because of the some non-linear elements in the driving mechanism. Also, by the full-closed loop control which uses only the information of load's angle, it is difficult to keep the stability because of containing a flexibility between the sensor and the actuator, so it is necessary to control the system at low gain, and the positional accuracy is declined. Therefore, this study shows a method of fusing a semi-closed loop control into a full-closed loop control, and this technique solves mutual faults which a semi-closed and a full-closed loop control have and it gets a high positional accuracy. Also, the effectivity about this control technique is shown by the experiment.
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酒井, 史敏 ; 神谷, 好承 ; 関, 啓明 ; 疋津, 正利
概要:
DC servo motors that are made as manufactured goods in the factory are widely used as actuators for driving many automatic machines. Then the manufactured driver (amplifier) that is matched to its servo motor is coveniently chosen to
…
drive when aiming at high performance of the motion control. Motion of motor that is driven by the manufactured servo driver has very complicated dynamic characteristics. In this study, it is tried to make clear about inner composition of the servo driver through measuring the dynamic characteristics of the servo motor which is driven by the manufactured servo driver. And it is tried to express mathemati-cally transfer function of the velocity control system.
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酒井, 史敏 ; 疋津, 正利 ; 関, 啓明 ; 神谷, 好承
概要:
In servo motor drive system, maximum current supplied to the motor must be limited by the servo amplifier for preventing the trouble of motor. So a saturation element must be included in the servo motor drive system. Overshoot
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such as windup phenomena sometimes occurs in the nonlinear control system that includes the saturation element. Here, countermeasure for the overshoot must be done. Countermeasures for the overshoot like windup about the velocity control system that include the saturation element in the control loop have already researched in the past. On the contrary, an countermeasure for the overshoot about the position control system with saturation element in the control loop has just presented in this paper. Countermeasures for the overshoot about the velocity control system cannot be applied to the overshoot about the position control system. The method for preventing the overshoot for the position control system is shown such as limiting the maximum velocity of motor. It is found that this method presented in this study confirms the effect of preventing an overshoot.
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関, 啓明 ; Seki, Hiroaki
概要:
金沢大学理工研究域フロンティア工学系<br />情報弱者がモバイル環境で使用しやすい、携帯端末用の手書き文字入力インタフェースを開発することが本研究の目的である。手の平に指で文字を書く動作で生じる摩擦音を３か所のマイクで取得し、その到着時間
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の差から指の位置を連続的に検出する原理である。摩擦音の特性解明やそれを利用した背景音との分離法、音源位置の計算の高速化、位置の滑らかさや音の周波数分布を考慮した音源のグループ化などを検討した。予備実験装置によるテストや試作・改良を繰り返して、最終的なウェアラブルインタフェースを製作し、ある程度文字が入力できることを確認した。<br />We are developing a portable handwriting input device for people of less computer skills. Three microphones of the proposed device catch the frictional sound generated by writing motion of a finger on a palm and the device detects fingertip position continuously from the differences of sound arrival times. We have analyzed the characteristics of frictional sound and devised the separation method from back ground noises. We have also discussed the fast algorithm to calculate sound source position and grouping of sound sources by using their position changes and frequency distributions. After testing by a preliminary experimental equipment and prototype devices repeatedly, we finally made a wearable device and confirmed the device can detect finger motion to some extent.<br />研究課題/領域番号:26330220, 研究期間(年度):2014-04-01 - 2017-03-31
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関, 啓明 ; Seki, Hiroaki
概要:
金沢大学理工研究域<br />本研究の目的は、ホームサービスロボットによる収納システムの開発である。それを実現するために、次の2つの技術を研究した。1つめは、通常はコンパクトであるが、作業するときには、床の上の低い所にある物も棚の上の高い所
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にある物も操作できるように、可動範囲を変化させることのできる伸縮ロボットアームを開発することである。2つめは、対象物にRFタグを埋め込んで、その物の情報を管理し、電波の強度などからその物の位置などを検出するシステムを開発することである。伸縮アームについては、アーム自体をめねじとおねじの3段の組み合わせで作製することで、ガタの少ない伸縮機能を実現した。めねじとおねじは、関節を駆動するのに必要な出力の半分をまかなう小型モータ2個でそれぞれ駆動する。同方向に回転せねば、2個のモータのトルクを合わせて、関節を回転させることになる。逆方向に回転させねば、ねじ機構により、アームは伸縮する。この関節を用いて、根元から伸縮できる関節3個と通常の手先の関節3個の合わせて6自由度のアームを設計・試作し、それぞれ運動がスムーズに実現できることを確認した。伸張時に関節負荷が大きくなるため、自重をある程度キャンセルするようなパネとワイヤーから成る機構も組み込んだ。また、作業に応じて関節の剛性を簡単に変更できる板ばね機構についても考察した。RFタグによる位置検出システムについては、RFタグから発信される電波の強度を検出する3軸アンテナを試作した。RFタグの位置姿勢とアンテナ部における電波の強度ベクトルの関係を定式化し、測定された電波の強度ベクトルから最急降下法を用いてタグの位置姿勢5変数を推定する。電波の検出にはヘテロダイン検波を用い、微弱な電波強度を検出できるようにしてある。対象物から数十センチ内の距離でタグのおよその位置姿勢が検出できることを確認した。<br />研究課題/領域番号:16760197, 研究期間(年度):2004 – 2006<br />出典：「ホームサービスロボットによるRFタグを用いた収納システムの開発」研究成果報告書 課題番号16760197（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-16760197/)を加工して作成
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関, 啓明 ; Seki, Hiroaki
概要:
金沢大学理工研究域<br />人間と共存するロボット用として、板ばねの曲げ方向による剛性の違いを利用し、作業に応じて柔らかさを調節できる機械的な柔軟関節の開発を試みた。モータを制御する方法よりも、衝撃等に対する応答性に優れ、安全で信頼性が高
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い。次のような項目について、提案する柔軟関節機構が有効であることを確認した。1.柔軟関節の剛性の解析と設計方法の確立柔軟関節の構造は、アームを回転させる関節のモータを直接アームに接続するのではなく、板ばねを挟んで接続し、その板ばねは曲げ方向を変化できるように、関節軸に垂直に回転できる仕組みにした。関節の剛性は板ばねの回転角によって変わるためその特性を解析した。板ばねの強度や板ばねを回転させるのに必要なトルク等に関する解析も行った。2.1自由度の柔軟関節機構の試作と特性測定板ばねやモータを組みこんだ1自由度のコンパクトな関節を設計し、実際に試作して特性を評価した。非線形ではあるが、板ばねを回転させることで関節の剛性が変えられることが確認できた。その剛性と板バネの角度の関係は理論値とは少々ずれがあるものの、1つの式でほぼ近似できることも確認された。また、板バネの曲げと関節の回転のずれを逃がすために直動軸受を入れると特性が改善できた。3.1つのモータで関節駆動と剛性調節を切り替えて行う機構の開発関節を駆動するモータ1個のみで、関節駆動と板ばねの回転を切り替えて行える機構を差動歯車を配して設計した。4.剛性を変えられる柔軟関節を用いた3自由度アームの開発柔軟関節を3個直列に配し平面スカラー型の3自由度アームを製作した。関節部が入れ子になってガタが生じるのを防ぐため、関節軸に垂直にあけた穴に板バネを通すなどの設計の工夫を行った5.3自由度柔軟アームによる接触作業実験製作した3自由度アームを用いて各種の接触作業や拘束運動を行わせて、作業がスムーズに行えることを確認した。<br />研究課題/領域番号:12750115, 研究期間(年度):2000-2001<br />出典：「人間共存型ロボット用の剛性を機械的に変化できる柔軟関節機構に関する研究」研究成果報告書 課題番号 12750115（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-12750115/)を加工して作成
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