金環日食の過程を模倣したペグ・アンド・ホールアライメント

概要

この研究では図1に示すように,マイクオーダーのクリアランスを目指した軸と穴の位置合わせのためのロボット支援技術を実現する．ロボット支援の目的は，人間が大まかな位置合わせを行う同時に，動作支援ロボットが細かい誤差を補正しながら人間だけでは困難な高精度作業を実現する．

ロボット支援による軸と穴の位置合わせの微調整は図2と図3に示すように，金環日食の過程を模倣し，日食に相当する部分の画像特徴（穴部分（小さな歯車：貫通穴の内径1 mm）と軸部分（直径0.95 mmのシャフト）の表面を差し引くことによって計算され）の第一と第二主成分軸を計算し，適切な制御則を使って実現した． 提案手法の有効性を実験評価により検証したところ，±25μmのクリアランス以下の誤差での位置合わせを実現した．

Fig.1 Scenario of human–robot collaboration for peg and hole alignment.

Fig.2 Alignment strategy mimicking annular solar eclipse

Fig.3 eclipse features of initial and converged states for hole positions at RB and C

参考文献

1. Shouren Huang, Kenichi Murakami, Masatoshi Ishikawa, Yuji Yamakawa: Robotic Assistance Realizing Peg-and-Hole Alignment by Mimicking the Process of an Annular Solar Eclipse, Journal of Robotics and Mechatronics, Vol.34 No.5, pp.946-955 (2022) doi:10.20965/jrm.2022.p0946