多軸制御工作機械操作インタフェースにおける工作物に対する工具干渉防止

摘要

本研究では，従来のインタフェースの代わりに，Virtual Reality分野で用いられているHaptic Device（以下，HD）を利用して，5軸制御工作機械を直接操作するインタフェースを提案してきた.先行研究では，力覚によってHDの位置·姿勢を制限することで，工具のシャンクおよびホルダーと除去形状の未切削部分の干渉を回避する機能を実装した．しかし，大量のVoxelと工具の干渉回避の演算をCPUを用いてリアルタイムで行うことは難しく，様々な干渉を実用的に処理することは困難であった．本研究では，NVIDA社が提供するGPUによる並列処理が可能な物理演算エンジンPhysXを用いて，干渉検出と物理演算を行うことで，仮想工具と切削によって動的に変化する工作物の間の干渉と，目標形状に対する干渉を同時に防止する機能を実装する．