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交代磁界を利用した球面ジョイントの三自由度姿勢センサ

シーズコード S022000109
掲載日 2003年5月26日
研究者
  • 加賀美 聡
研究者所属機関
  • 東京大学 大学院工学系研究科
研究機関
  • 東京大学 大学院工学系研究科
技術名称 交代磁界を利用した球面ジョイントの三自由度姿勢センサ
技術概要 この新技術は角度検出センサに係り、より具体的にはロボットの関節などに使われる球ジョイント(3軸周りの曲げ自由度を持つ)を対象とした3軸周りの角度を検出するためのセンサに関するものである。この技術は、球ジョイントに容易に組込める構成として、球ジョイントの球体部12と、これを摺動自在に軸支する受部材14の双方にコイル22a、bと24a、bを組込み、このコイル(対)間の電磁結合の強さから角度を算定するものである。
画像

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従来技術、競合技術の概要 球ジョイントを用いた場合、ワイヤ等で牽引して関筋の角度を制御するためには、球ジョイント3軸の回転角度を測定することが必要となる。一般に3次元角度測定には、ホール素子を用いた測定素子や、交代磁場を用いたVR用途の3次元位置測定装置などを用いることが、これらはその構造上球ジョイントに組み込むことが困難で、球ジョイントの回転角度検出に不向き。球面ジョイントは三自由度を有し、このすべての自由度を有効に計測する単純な機構のセンサは存在しなかった。ホール素子を用いた3次元位置、姿勢計測センサ等は存在したが、球ジョイントに組込むには不適当であった。
研究分野
  • 計測機器一般
  • ロボットの運動・制御
展開可能なシーズ (1)球面ジョイントの有する三自由度を、同軸に配した2対のコイルで計測可能な角度検出センサー
(2)リンクの関節部に直接組込み可能、ロボットの関節、ジョイスチックの操作レバーの軸受などに利用出来る角度検出センサー
(3)ノイズに強く安定した計測が可能な角度検出センサー
用途利用分野 球面ジョイント、リンク機構一般向け、ロボットの関節
機械分野、ジョイスティックなどの操作レバーの軸受
3軸自由度をもった球ジョイント
関連発表論文 (1)岡田慧, 冬野明, 加賀美聡, 稲葉雅幸, 井上博允. プレーンセグメントファインダハフ変換を用いた実時間平面検出器. 日本ロボット学会学術講演会予稿集. vol.18th,第2分冊,2000,p.775‐776.
(2)陰山竜介, 長嶋功一, 山口博明, 加賀美聡, 稲葉雅幸, 井上博允. 交代磁場を用いた球ジョイントの3軸角度検出センサ回路. 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会講演論文集. vol.2000,no.Pt.3,2000,p.2A1.54.068(1)‐2A1.54.068(2).
(3)陰山竜介, 西脇光一, 山口博明, 加賀美聡, 稲葉雅幸, 井上博允. 交代磁場を用いた球ジョイントの3軸角度検出センサけん駆動型ヒューマノイドロボットの研究その2. 日本ロボット学会学術講演会予稿集. vol.17th,第1分冊,1999,p.357‐358.
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人東京大学, . 加賀美 聡, 稲葉 雅幸, 井上 博允, . 角度検出センサ. 特開2001-082913. 2001-03-30
  • G01B   7/30     
  • G01D   5/20     

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