九州産業大学 李准教授、汎用機構解析ソフトウェア「Adams」を活用して人体模倣型の高出力ロボットハンド・アームを開発

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2016年1月19日

エムエスシーソフトウェア株式会社 

 

エムエスシーソフトウェア株式会社 (代表取締役社長:加藤 毅彦本社:東京都 以下MSC)は本日、学校法人九州産業大学(学長:山本 盤男)工学部バイオロボティクス学科の李 湧権(リ ヨンクォン)准教授が、人体模倣型二足歩行ロボットおよびロボットハンド・アームの開発における最適設計や駆動メカニズムの解析、制御などに「Adams」を活用していると発表しました。

 

李准教授は、韓国高麗大学と東京大学大学院にて自律型ロボット(Autonomous Robot)を専門に研究された後、構造改革特別区域法に認定されたロボット開発・実証実験特区(通称ロボット特区)のひとつである福岡県の九州産業大学に2012年から準教授として赴任され、人体の骨格モデルや筋肉の配置などをベースに人体模倣型二足歩行ロボットおよびロボットハンド・アームの設計、制作、制御を行っています。

 

李准教授のロボット駆動メカニズムは一般的なモータ駆動ではなく、筋肉のような動きを作るためのリニア・アクチュエータと駆動効率を上げるための並列リング機構を用いています。リニア・アクチュエータは独自に開発された超小型・電動式のもの、および電気油圧によって駆動される小型シリンダー(EHA)の2種類を採択し、ロボットアームやハンドの軽量・小型化のため、超小型の油圧発生装置(コンプレッサ)を独自に開発しました。

 

高効率・高出力を実現するためには、高性能のアクチュエータの開発と高効率のメカニズムの開発が必要不可欠ですが、本研究で開発された電動式および油圧式のアクチュエータは小型・軽量で大きな力を出すことができます。並列リンク機構を用いた駆動メカニズムは、人体模倣タイプで一般的なロータリータイプの機構に比べ4倍近くの高出力を実現できます。

 

制作された二足歩行ロボットは全長120cm、重量45Kgで、100W以下の低電力で安定した歩行ができます。ロボットハンドは600gほどの軽量でありながら、50N以上の大きな把持力を有しています。また触覚センサからの信号をベースにきめ細かな制御を行うことができます。ロボットアームは全体で1.5Kgの軽量で5Kg以上の重量をハンドリングすることが可能です。

 

アクチュエータを含む駆動装置や全体を動かすリンクメカニズムは機構が複雑で、設計や解析が非常に困難です。本研究では、汎用機構解析ソフトウェアAdamsをフルに活用し、設計の最適化および効率化を図りました。また、ロボットのモーション制作や制御の面でもAdamsを積極的に活用し、優れたパフォーマンスを実現しました。

 

この度の李准教授の研究により、ロボットの機構設計や動作生成、制御などにおける、Adamsの優れた解析能力が証明され、活用範囲の更なる可能性が広がりました。

 

九州産業大学 工学部 バイオロボティクス学科の李准教授は次のように述べています。「ロボットの開発は複雑な機構の設計や複雑なモーションの解析、制御など、時間と労力のかかるプロセスが多いのですが、Adamsは時短と効率化を図る上で、最高のツールであると思います。ロボットの開発プロセス全般において、Adamsは最適のソリューションを提供してくれると確信しています。」

 

弊社代表取締役社長の加藤 毅彦 は次のように述べています。「ロボット技術は、ものづくりの現場でのオートメーションに加えて、宇宙探査、医療・介護、さらには自動運転車両、自律型ロボット・ドローンといった未来を実現する最先端のテクノロジーです。 弊社のAdamsは長年にわたりNASA(アメリカ航空宇宙局)の火星探査ロボット等の設計開発にも適用されていますが、このたびは李先生の高効率・高出力を実現したロボット開発において重要な役割を果たすことができたことを誇りに思います。弊社は今後も自律型ロボット、自動運転といった未来の基盤となる最先端ロボット技術によるイノベーションをご支援するリアルタイム性の高いシミュレーション環境の開発に邁進してまいります。」

以上

 

MSC Softwareについて

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