まえがき |
第1章ロボットの概念と歴史 1 |
1.1ロボットとは 1 |
1.2ロボットの歴史 3 |
1.3ロボットの種類 9 |
1.4ロボットの基本構成 12 |
第2章ロボットの機構 13 |
2.1基本機構 13 |
2.1.1リンク機構 13 |
2.1.2減速機構 15 |
演習 18 |
2.2アームとハンドの機構 19 |
2.2.1アームの構成 19 |
2.2.2アームの機構 21 |
2.2.3関節の構造 23 |
2.2.4ロボットアームの構造例 23 |
2.2.5ハンドの機構 29 |
2.3移動機構 35 |
2.3.2車輪型移動機構 35 |
2.3.3クローラ型移動機構 35 |
2.3.4歩行型移動機構 37 |
2.3.5その他の移動機構 38 |
2.4その他の機構 38 |
2.4.1頭部の機構 38 |
第3章ロボットのセンサー 41 |
3.1センサーの体系 41 |
3.2内界センサー 41 |
3.2.1概要 41 |
3.2.2主な内界センサー 42 |
演習 46 |
3.3外界センサー 46 |
3.3.1視覚 46 |
3.3.2聴覚 47 |
3.3.3触覚 47 |
3.3.4嗅覚 47 |
3.3.5味覚 48 |
3.3.6平衡感覚 48 |
3.4ロボットの視覚 49 |
3.4.1視覚の種類 49 |
3.4.2視覚の機能 50 |
3.5ロボットの聴覚 51 |
3.5.1聴覚の種類 52 |
3.5.2聴覚の機能 52 |
3.6ロボットハンドの感覚 54 |
3.6.1握る 54 |
3.6.2つかむ 55 |
3.6.3回す 55 |
3.6.4その他の感覚 55 |
演習 56 |
第4章ロボットのアクチュエータ 57 |
4.1回転型 57 |
4.1.1電気式アクチュエータ 57 |
4.1.2油圧式アクチュエータ 59 |
4.1.3空気圧式アクチュエータ 60 |
4.2直進型 61 |
4.2.1電気式アクチュエータ 61 |
4.2.2油圧式アクチュエータ 61 |
4.2.3空気圧式アクチュエータ 62 |
4.2.4その他のアクチュエータ 62 |
演習 63 |
第5章サーボ機構の制御 64 |
5.1基本制御システム 64 |
5.2サーボ機構 66 |
5.2.1サーボ機構の形式 66 |
5.2.2電気式サーボ機構 67 |
5.2.3油圧式サーボ機構 69 |
5.2.4空気圧式サーボ機構 72 |
5.2.5ソフトウェアサーボ 73 |
5.3サーボ機構の解析 73 |
5.3.1解析の流れ 73 |
5.3.2ラプラス変換 74 |
5.3.3伝達関数とブロック線図 76 |
5.3.41リンクロボットアーム制御系の解析 79 |
演習 84 |
第6章ロボットの運動解析 85 |
6.1座標変換 85 |
6.1.1ベクトル 86 |
6.1.2並進変換 87 |
6.1.3回転変換 87 |
6.1.4同次変換 89 |
6.1.5n段の座標系の移動 93 |
6.2ロボットアームの位置と姿勢 94 |
6.2.1ロボットアームとハンドの位置 94 |
6.2.2ハンド姿勢の表し方 100 |
6.2.3ロール・ピッチ・ヨー角による姿勢の表し方 101 |
6.2.4ハンドの位置・姿勢より各関節の変位を求める方法 104 |
6.3ロボットアームとハンドの速度 106 |
6.3.1ハンドの速度と角速度 106 |
6.3.2ハンドと関節の速度の関係 108 |
演習 111 |
第7章ロボットの運動制御 112 |
7.1ロボットアームの運動と制御 112 |
7.1.1アームとハンドの位置と姿勢の制御 112 |
7.1.2軌道計画 114 |
7.2ハンドの運動と制御 115 |
7.2.1把持 115 |
7.2.2摘み 116 |
7.2.3操り 116 |
7.3力感覚を持つアームとハンドの運動制御 117 |
7.3.1ハンドに力センサーを持つシステム 117 |
7.3.2アームに力センサーを持つシステム 119 |
7.4遠隔操作のためのアームとハンドの力制御システム 119 |
7.4.1システム構成 120 |
7.5ロボットアームの先進的制御 122 |
7.5.1力・位置ハイブリッド制御 123 |
7.5.2双腕協調制御 123 |
7.5.3複数ロボット協調制御 124 |
7.6移動機構の運動と制御 124 |
7.6.1移動制御の要件 125 |
7.6.2車輪型 126 |
7.6.3クローラ型 127 |
7.6.4人間型 128 |
7.6.5多足歩行 130 |
演習 131 |
第8章ロボットの知能化 132 |
8.1知能とは 132 |
8.1.1知能化 132 |
8.1.2知能化の対象 133 |
8.2知能ロボットの構成 135 |
8.3知能ロボットの役割 136 |
8.4知能ロボットの現状と今後の課題 137 |
8.4.1現状 137 |
8.4.2今後の課題 137 |
演習 138 |
演習解答 139 |
参考文献 144 |
索引 148 |