[1]    遠隔ロボット操縦用7本ワイヤシステム(1992年)


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ベクトルクロージャーの概念からワイヤ駆動システムを整理した.その結果からロボットの手先の6自由度制御のために,7本ワイヤシステムを開発した.

参考文献
  • Sadao Kawamura and Ken Ito,”A New Type of Master Robot for Teleoperation Using A Radial Wire Drive System”, Proc. of the 1993 IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems IROS'93 ,p.p.55-60, Yokohama, Japan July26-30, (1993)
 
[2]    ワイヤ駆動によるVR用指先力提示装置(1992年)


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人間の3本指先の力覚提示装置を開発した.各ワイヤの張力が計測され,人間の運動によって,ワイヤ長さが制御される.VR環境で想定される力は,ワイヤの張力として与えられる.
[3]    4本ワイヤ駆動高速ロボット FALCON-4(1994年)


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3次元空間内の点の位置制御に,4本ワイヤシステムを開発した.日本フレックス工業株式会社からの受託研究. 
[4]  7本ワイヤ駆動高速ロボットFALCON―7(1995年)


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手先の位置と姿勢6自由度ロボットを7本ワイヤシステムで実現した.40Wの比較的小型のモータを利用しつながらも,最高加速度は43Gを超えた.振動抑制は,非線形剛性を利用して,ワイヤ間の内力制御によって実現した.

参考文献
  • Sadao Kawamura, Won Choe, Satoshi Tanaka, and Shunmugham R. Pandian,”Development of an Ultrahigh Speed Robot FALCON using Wire Drive System”, Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Nagoya, May 21-27, pp.215-220, (1995)
  • Sadao Kawamura, Hitoshi Kino, and Choe Won ”High-speed manipulation by using parallel wire-driven robots”RoboticaVol.18, pp.13-21, (2000)
[5]  大空間移動用の軽量ロボットシステム(8本ワイヤ駆動システム)(1997年)


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10m程度の大空間を移動するロボットでは,ロボット自身の重量が大きくなる.そこで8本ワイヤ駆動システムを利用して,運動部分の重量の極軽量化を達成した. 

参考文献
  • Hitoshi Kino, Hiroyuki Miyazono, Choe Wou and Sadao Kawamura, “Realization of Large Work Space using Parallel Wire Drive Robots”, Proc. of the 2nd Asian Control Conference, July 22-25,p.p.591-595, Seoul, Korea, (1997)
[6]  シリアルリンク構造・パラレルワイヤ駆動のフォースディスプレーシステム


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 3自由度のフォースティスプレーシステムを開発した.仮想空間で,手先に作用する力(たとえば慣性,粘性,弾性から生じる力)を提示することができる.


 参考文献
  • Hitoshi Kino and Sadao Kawamura,“Development of A Serial Link Structure / Parallel Wire System for A Force Display” Proc. of International Conference on Robotics & Automation,pp.829-834, Washington DC, May 2002
[7]    HRA(Hexahedron Rubber Actuator)による3自由度ロボット(1995年)


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HRAによって,軽量,高出力の3自由度ロボットを開発した.他動的な運動を人間に与えて,リハビリ等の応用が期待される.拮抗方アクチュエータの基準圧力を変化させることで,各関節の柔軟性を制御可能である.

参考文献
  • Takaaki Shimizu, Yasuhiro Hayakawa, and Sadao Kawamura, “Development of a Hexahedron Rubber Actuator”, Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, Nagoya, May 21-27, pp.2619-2624, (1995)
  • Sadao Kawamura, Yasuhiro Hayakawa, Masashi Tamai, Takaaki Simizu, “A Design of Motion-Support Robots for Human Arms using Hexahedron Rubber Actuators”, Proc. of the IEEE International Conference on IROS’97 p.p.1520-1526 Grenoble, France, (1997)
[8]    可変粘性・可変弾性要素によるフォースディスプレーシステム装着状態(2000年)


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積層型可変負荷要素によって,人間への力提示システムを開発した.積層シートを覆う内部の圧力をセンサーフィードバックによって制御することに,弾性,粘性を可変とできる.
[9]  アーム搭載型水中ロボット その1(2002年)


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 大学内の水槽において,遠隔操縦によりロボットハンドで,水中のコップを回収する作業を実現した.
[10]    アーム搭載型水中ロボット ロボットカメラからの映像 (2002年)


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 大学内の水槽において,遠隔操縦によりロボットハンドで,水中のボルトをつまみあげる作業を実現した. 
[11] パラレルワイヤ駆動システムによるバーチャルスポーツの試み (1995年)
 
パラレルワイヤ駆動により,バーチャルリアリティにおいて高速運動を実現した.キャッチボールやテニスなどの際に,体感する力感覚を提示することが可能となった.

参考文献
・    Sadao Kawamura, Mizuto Ida, Takahiro Wada, and Jing-long Wu, “Development of A Virtual Sports Machine Using a Wire Drive System-A Trial of Virtual Tennis”, Proc. of the1995 IEEE/SRJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS95, Pittsburgh, Pennsylvania, August 5-9 pp.111-116, (1995)
・    Tetsuya Morizono, Kazuhiro Kurahashi and Sadao Kawamura,“Realization of a Virtual Sports Training System with Parallel Wire Mechanism”, Proc.of the 1997 IEEE International Conference on Robotics and Automation, p.p.3025-3031 Albuquerque, New Mexico, U.S.A., (1997)
・    Tetsuya Morizono, Kazuhiro Kurahashi, Sadao Kawamura, “Analysis and control of a force display system driven by parallel wire mechanism”, Robotica, Vol. 16,p.p.551-564, (1998)


特別編 繰り返し学習制御
1982年ごろから,大阪大学基礎工学部機械工学科において,繰り返し学習制御の研究が開始された.
有本 卓教授,宮崎文夫助手 川村貞夫(大学院生)当時
[1]繰り返し学習制御による二足歩行ロボットの運動制御 (1982年)
1982 年ごろから, 2足歩行ロボットに繰り返し学習制御が適用された.当時のサンプリングタイムは,20msec以上であり,高速歩行を実現するためには,何らかのフィード フォワード入力が必要となっていた.1歩の歩行パターンを,何度から繰り返しによって,ロボットが学習し,そのトルクパターンを用いて,継続的な歩行が実 現されている. (動画再生)
[2]繰り返し学習制御によるロボットマニピュレータの運動制御 (1984年)

1984年ごろロボットマニピュレータに繰り返し学習制御が適用され,ペンを利用して目標軌道の円を描くことを学習している. (動画再生)
[3]位置と力のハイブリッド学習制御 (1985年)

1985年ごろ,位置と力のハイブリッド制御に繰り返し学習制御を利用した.対象物局面形状のために,最初は,力を一定に保つことが困難である.しかし,繰り返しによって,位置と力の両方を目標パターンに収束させることに成功している. (動画再生)
[4]弾性関節を有するロボットの繰り返し学習制御(1985年)

1985年ごろ,弾性要素を有するロボットシステムに適用可能な繰り返し学習法が提案された.モータ軸と出力軸の間に,バネが装着されており,ダイナミクスは高次系となっている.このようなダイナミクスに対して,階層的に学習制御を構成している. (動画再生)