Thesis or Dissertation マニピュレータによる斜め包みに関する研究

玉田, 貴寛  ,  タマダ, タカヒロ  ,  Tamada, Takahiro

pp.1 - 88 , 2016-03-25 , The University of Electro-Communications
Description
本研究の目的は,ロボットを用いて斜め包み作業を行うことである.包装紙を用いた一般的なラッピング作業には,合わせ包み,斜め包み,スクエア包みなどが存在する中,本稿では現在でも人の手で行われていることが一番多く需要が高い「斜め包み」を研究対象として選択する.斜め包みとは,包装紙に対して斜めに包む対象を置き包む包装方法であり,主に使用されている百貨店などでは対象物の大きさによって包装紙の大小を選択している.斜め包みに関して,包装紙の大きさと対象物の初期位置を決定しなければロボットでどのように進めてよいかが定まらない.包装対象を直方体と定め,その3辺を基に展開図モデルを作成し理論的解析を行い,包装紙の大きさと対象物の初期位置等の式を導出する.そして,使用する包装紙の面積が最小になるよう最小化計算を行い,包装紙上の対象物の角度を一意に決定した.その後,対象物の大きさである3辺と対象物の角度から,幾何学的に導出した初期位置と包装紙の大きさを求めた.次に,斜め包み作業の手順は一般的に定められているため,理論的解析をすることによって上記の値が決定すると斜め包みの作業過程も自動的に導出可能である.そこで,対象物の大きさ3辺と対象物の角度を用いて,双腕マニピュレータによる斜め包み作業の動作記述を検討した.最後に,検討した動作記述を基にロボットを用いて斜め包みを動作させ,正しく斜め包みが完了できるかを試した.結果として,認識を用いなかったために多少の誤差は出たものの全ての手順を通して行うことができ,本研究の条件下において双腕マニピュレータでの斜め包み作業は成功した.さらに成功したことによって幾何学的解析を用いて動作記述をすることについての有効性を示すことができた.

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