超多自由度伸長ジャミングアームシステムの開発

超多自由度延伸干扰臂系统研制

• 批准号: 22KJ0660
• 负责人: 浅野 敬大
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0660/
• 关键词: リアルタイム制御; 高速ビジョン; 柔軟物操作; 柔軟物制御

2022年度の研究活動では、まずシステムの整備と性能評価を行なった。2021年度において実装したシステムでは、基本的に手動での動作確認を行った。2022年度ではここにフィード制御を実装し、拡張性の高いシステムへと整備した。そして伸長速度や可動域など基礎的な項目を測定した。成果発表については、これら測定結果と前年までの成果を併せてジャーナルを執筆していたが、執筆中に軽微なプログラムの不備が見つかったことで再測定を余儀なくされた。このため年度内の成果発表には至らず、2023年度での成果発表を目指している。また、アームの多段化に向けた構造拡張も並行して行った。2022年度の検討では形状制御に用いるワイヤの、多段化に適した配置を検討した。一段構造における配置ではワイヤの先端がアームの先端に固定されていた。制御の観点から多段化後もワイヤの本数を増やさない予定のため、各区画のワイヤ長を固定する構造を導入する予定である。このとき、根本から先端にワイヤを通す構造では、ワイヤ長を固定した区画よりも先端側へワイヤを送れなくなり、先端区画から順に変形させる必要がある。しかし、最終的なアームの動作では根本区画から順に変形させる必要があり、ワイヤ配置の変更が求められた。そこでアーム先端まで通したワイヤを折り返し、アームの根元側に固定する構造を検討した。各段を二度ワイヤが通ることになり、一方のワイヤ長を固定しても他方を通してワイヤを先端側へ送れる構造となった。現在はワイヤ長を固定する構造を検討中である。システムの拡張に関しては、最終年度のタスク実行に向けた拡張も行った。これはアームの拡張ではなく、障害物等を設置するための構造をアーム周辺に設置する形での拡張である。計画とは多少前後する形となったが、これにより最終年度でのタスク実行へスムーズに移行できるものと考えられる。

在2022年的研究活动中，我们首先进行了系统维护和性能评估。 2021年实施的系统基本都是人工检查。 2022 年，我们在这里实施了进给控制，并创建了一个高度可扩展的系统。然后测量基本项目，例如伸展速度和运动范围。关于结果的发布，我们写了一篇日记，将这些测量结果与前一年的结果结合起来，但在我们撰写时，发现了程序中的一个小缺陷，我们被迫重新测量结果。因此，我们无法在本财年公布业绩，我们的目标是在 2023 财年公布业绩。同时，我们还对结构进行了扩展，使手臂成为多级的。在 2022 年的研究中，我们考虑了用于形状控制的线的布置，适合多阶段形成。在单级布置中，线的尖端固定到臂的尖端。从控制的角度来看，即使增加了级数，我们也不打算增加电线数量，因此我们计划引入一种固定每个部分电线长度的结构。此时，在从根部向前端贯穿线材的结构中，无法将线材越过线材长度固定的区间而向前端侧送出，需要按照以下顺序使线材变形。提示部分。然而，在手臂的最终运动中，需要从根部开始依次变形，这需要改变线的布置。因此，我们考虑了一种将穿过手臂尖端的电线向后折叠并固定到手臂基部的结构。线材经过每一级两次，因此即使一根线材的长度固定，也可以通过另一根线材将其送至远端。我们目前正在考虑一种固定电线长度的结构。在系统扩容方面，我们也对系统进行了扩容，为最后一年的任务执行做准备。这不是手臂的扩展，而是在手臂周围安装了用于安装障碍物等的结构的扩展。虽然与计划略有出入，但相信这将使最后一年的任务顺利过渡到执行。