安全系を含む低バックラッシュ関節モジュールを用いた簡易型2リンクパワーアシストマニピュレータの開発

摘要

近年，社会全体の少子高齢化に伴い，人の日常生活支援を目的とする生活支援ロボットの研究開発が活発に行われている．特に，筋力の衰えた高齢者や身体の不自由な障がい者の重量物の持ち上げ等、力作業を補助するパワーアシストロボットシステムが数多く提案されている．これまで提案されたパワーアシストシステムは，人の腕や足に装着し、生体情報を用いてアシストを行う装着型パワーアシストシステム[1][2][3]，工場内や家庭内で人と共同作業を行う際に補助力を提供する独立型パワーアシストシステム[4][5]に大きく分けることができる．後者の代表的な例としては，自動車の生産ラインにおける作業者の重量物組み立て等における作業力を補助するシステムや，サービスロボットに装着され，力を補助する作業用マニピュレータが挙げられる．このようなパワーアシストシステムは，対象者への力アシスト量を一定に維持するために，多くの場合力制御を行うのが一般的である．力制御の安定性を確保するためには，バックラッシュの少ない減速機[6]等高性能な関節駆動系が必要となり，システムの導入費用を上げる一つの原因と考えられる．また，これらのシステムは，人と直接接触しながら力アシストを行うことを前提としているため，衝突，挟み込みなどの危険事象に対する十分な対人安全性が要求される．