講演名 2022-03-03
[ポスター講演]多軸ロボットアームの無線制御に向けた無線LAN通信性能評価と中継方式の検討
古川 剛志(東芝), 鍋谷 寿久(東芝), 旦代 智哉(東芝),
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抄録(和) 多軸ロボットアームが多くの産業において導入されているが、コントローラ-アーム間、および、アーム-アーム間の配線が、可動性、および、耐久性の観点でデメリットとなり、それらの無線化が望まれている。それらの無線化のためには、電源線と制御線を無線化する必要がある。まず、制御線の無線化に向けて、著者らはISMバンドで使用可能な汎用システムである無線LANでの無線化を検討している。多軸ロボットアームを無線で制御する際の課題の一つは、伝搬環境等に起因する通信性能劣化により制御の遅延が生じることである。ロボット走行時などの無線LAN通信性能評価は多数行われているが、ロボットアーム回転時の通信性能に関する研究はあまり多くない。本研究では、ロボットアームを模擬した筐体に無線LAN端末を設置し、筐体回転時の通信性能評価を行った。その結果、ロボットアームで想定される600rpm以下の回転速度では大幅な性能劣化は生じないものの、特定の角度で停止したときにパケット誤り率が100%となる劣悪な伝搬環境が存在することがわかった。そこで、著者らは各軸の無線LAN端末を活用する中継方式を提案する。その中継方式を実装し、実験で制御の質を改善し得ることを示す。
抄録(英) Multi-axis robot arms have been introduced in many industries, but the wiring between a controller and each arm or between an arm and another one is a disadvantage in terms of mobility and durability, and it is desired to make them wireless. In order to make them wireless, the power and control lines need to be made wireless. At first, authors study using wireless LAN system which can be used in ISM band and is a commodity system for a wireless motor control. One of the challenges for controlling the multi-axis robot arms is control delay caused by wireless frame error due to propagation environment. There are a lot of studies on wireless communication between a controller and an autonomous mobile robot, but there are few studies for wireless communication between a controller and a rotating robot arm. In this study, authors evaluate performance of wireless LAN communication between the controller and a terminal on a rotating chassis. As a result, the performance does not degrade at speeds below 600rpm, which is the normal operating speed of robot arms. However, packet error rate is 100% when the chassis stops at a specific rotation angle. In this presentation authors propose a relay method using wireless LAN stations on the other robot arms. Examination results show the proposed relay method improves quality of wireless control.
キーワード(和) 多軸ロボットアーム / モータ制御 / 無線LAN / 回転 / 中継方式
キーワード(英) Multi-axis robot arms / Motor control / Wireless LAN / Rotation / Relay method
資料番号 RCS2021-276,SR2021-103,SRW2021-76
発行日 2022-02-23 (RCS, SR, SRW)

研究会情報
研究会 RCS / SR / SRW
開催期間 2022/3/2(から3日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) 移動通信ワークショップ
テーマ(英) Mobile Communication Workshop
委員長氏名(和) 岡本 英二(名工大) / 亀田 卓(広島大) / 野田 華子(アンリツ)
委員長氏名(英) Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) / Suguru Kameda(Hiroshima Univ.) / Hanako Noda(Anritsu)
副委員長氏名(和) 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 児島 史秀(NICT) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 矢野 一人(ATR) / 水谷 圭一(京大) / 斎藤 健太郎(東京電機大) / 沢田 浩和(NICT)
副委員長氏名(英) Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Fumihide Kojima(NICT) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Kazuto Yano(ATR) / Keiichi Mizutani(Kyoto Univ.) / Kentaro Saito(Tokyo Denki Univ.) / Hirokazu Sawada(NICT)
幹事氏名(和) 村岡 一志(NEC) / 山本 哲矢(パナソニック) / 成枝 秀介(三重大) / 稲森 真美子(東海大) / 李 斗煥(NTT) / 村上 友規(NTT) / 佐々木 重信(新潟大)
幹事氏名(英) Kazushi Muraoka(NEC) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Mamiko Inamori(Tokai Univ.) / Doohwan Lee(NTT) / Tomoki Murakami(NTT) / Shigenobu Sasaki(NIigata Univ.)
幹事補佐氏名(和) 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ) / 太田 真衣(福岡大) / 大辻 太一(NEC) / 王 瀟岩(茨城大) / 田中 明美(MathWorks) / 野田 聡人(南山大)
幹事補佐氏名(英) Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Taichi Ohtsuji(NEC) / WANG Xiaoyan(Ibaraki Univ.) / Akemi Tanaka(MathWorks) / Akihito Noda(Nanzan Univ.)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Short Range Wireless Communications
本文の言語 JPN
タイトル(和) [ポスター講演]多軸ロボットアームの無線制御に向けた無線LAN通信性能評価と中継方式の検討
サブタイトル(和)
タイトル(英) [Poster Presentation] Performance Evaluation of Wireless LAN for Wireless Control of Multi-axis Robot and Study on Relay Method
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 多軸ロボットアーム / Multi-axis robot arms
キーワード(2)(和/英) モータ制御 / Motor control
キーワード(3)(和/英) 無線LAN / Wireless LAN
キーワード(4)(和/英) 回転 / Rotation
キーワード(5)(和/英) 中継方式 / Relay method
第 1 著者 氏名(和/英) 古川 剛志 / Tsuyoshi Kogawa
第 1 著者 所属(和/英) 株式会社東芝(略称:東芝)
Toshiba Corporation(略称:Toshiba Corp.)
第 2 著者 氏名(和/英) 鍋谷 寿久 / Toshihisa Nabetani
第 2 著者 所属(和/英) 株式会社東芝(略称:東芝)
Toshiba Corporation(略称:Toshiba Corp.)
第 3 著者 氏名(和/英) 旦代 智哉 / Tomoya Tandai
第 3 著者 所属(和/英) 株式会社東芝(略称:東芝)
Toshiba Corporation(略称:Toshiba Corp.)
発表年月日 2022-03-03
資料番号 RCS2021-276,SR2021-103,SRW2021-76
巻番号(vol) vol.121
号番号(no) RCS-391,SR-392,SRW-393
ページ範囲 pp.133-133(RCS), pp.91-91(SR), pp.39-39(SRW),
ページ数 1
発行日 2022-02-23 (RCS, SR, SRW)