アカデミックプラザ2013

研究概要

ロボットシステムによるレオロジー食品材料のハンドリング

研究機関名

立命館大学・理工学部・ロボティクス学科

代表者

平井 慎一

本研究の主旨

本研究では,ロボットシステムによる食品材料のハンドリングを対象とする.従来の産業用ロボットシステムは,精度を優先して設計・製作されており,電子産業や自動車産業に使われてきた.このような産業用ロボットシステムを食品産業に用いるという試みは,あまり成功していない.電子産業や自動車産業等のハンドリングでは,精度が要求されるが部材のばらつきは小さい.一方,食品産業では,精度はそれほど要求されないが,部材の形状や特性のばらつきに対応する必要があり,さらに価格競争力が望まれる.そこで本研究では,精度はそれほどないが価格の安い産業用ロボットに,視覚センサ等のセンサフィードバックを導入して,形状や特性にばらつきが大きい食品材料のハンドリングを目指す.
本報告では,寿司のシャリのハンドリングを目的として,シャリのハンドリングにおける力学モデルを構築する.シャリをピックアンドプレースしたときの把持力と変形量を計測し,計測結果からシャリの力学パラメータを同定し,シャリの変形をシミュレーションする.多関節ロボットアームのグリッパ部に1軸の力覚センサを装着し,ピックアンドプレース時の把持力を計測する.把持前,ピックアンドプレース中,解放後のシャリをカメラで撮影し,シャリの変形を計測する.レオロジー物体の有限要素モデルにより,シャリの変形をモデリングするとともに,把持力と変形の計測結果からモデルパラメータを推定する.最後にシャリの変形をシミュレーションした結果を示す.手握りのシャリ,ロボット握りのシャリ,押し寿司のシャリにおいて,変形をシミュレーションできることを示した.

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図1. robot_handling

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図2. simulation

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