非接触センサを用いた全方向衝突検知バンパーの変位計測方法

カテゴリ: 研究会(論文単位)

論文No: IIS15023

グループ名: 【D】産業応用部門 次世代産業システム研究会

発行日: 2015/03/05

タイトル(英語): Displacement Measuring Method Using Non Contact-type Sensors for Omnidirectional Collision Detecting Bumper

著者名: 金子 哲也(九州工業大学),新福 宜侑(九州工業大学),松木 旭(九州工業大学),宮本 弘之(九州工業大学)

著者名(英語): Tetsuya Kaneko(Kyushu Institute of Technology),Noriyuki Shinpuku(Kyushu Institute of Technology),Asahi Matsuki(Kyushu Institute of Technology),Hiroyuki Miyamoto(Kyushu Institute of Technology)

キーワード: 衝突検知|非接触センサ|全方向衝突検知バンパー|Collision Detection|Non Contact-type sensor|Omnidirectional Collision-Detecting Bumper

要約(日本語): 全方向移動機構を用いた移動装置（以下，全方向移動装置と呼ぶ）は高い移動効率を有しており，これまで多くの研究が行われてきた．全方向移動装置を自律移動ロボットや電動車いすなどに応用する場合，安全性の観点から衝突検出装置が必要になると考えられ，これまでに衝突検出装置として，レーザレンジファインダや接触式センサを複数個用いたものや画像処理を用いたものなどが開発されてきた．しかし，これらはいずれも高コストなものになりやすいという欠点があった．そこで我々は以前，全方向移動装置のための安価な衝突検知装置として，全方向衝突検出バンパー（以下，全方向バンパーと呼ぶ）を開発した．これは，三つのポテンショメータを用いた簡単なリンク機構によって，バンパーの変位を検出することが可能であったが，リンク機構によってバンパーの変位をポテンショメータの回転量に変換していたため，リンク機構の強度不足による動作不良や測定誤差の増加という課題を残した．この課題を克服する手段の一つとして，我々は非接触式の距離センサを採用することを提案した．この全方向バンパーでは，非接触式の距離センサとして，赤外線を用いた安価な距離測定デバイス(Position Sensitive Detector，以下，PSDセンサと呼ぶ）を用いており，PSDセンサの測距軸がバンパー内側の反射板と垂直に交わるように配置されていた．本論文では，非接触式センサを用いた全方向バンパーの更なる精度向上のために，PSDセンサをバンパーの反射板に対して斜めに配置することでPSDセンサの測距範囲を拡大することを提案する．また，PSDセンサを斜めに取り付ける際，反射された赤外線がPSDセンサの受光部に正しく照射されないというおそれがあるが，この問題を解決する工夫として，表面に約3mm間隔で凹凸のあるゴム板を反射板に取り付けることを検討し，実験を通してその効果を検討する．

要約(英語): Omnidirectional mobile vehicles have been studied for a long time because they had high movement performance. We developed a prototype omnidirectional collision-detecting bumper (Omni bumper) using potentiometers for such mobile vehicles but the previous prototype had low durability because it used contact-type sensors and links to convert from the displacement of the bumper to the rotation of the potentiometers.Therefore, we developed a new prototype Omni-bumper using non contact-type sensors.The sensors were placed perpendicular to the reflectors of the new bumper.In this paper, we propose to place the sensors at an angle to the reflectors in order to expand the measuring range of distance

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 5,820 Kバイト