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第１章 はじめに
1.1 自己紹介
1.1.1 社会的背景～少子高齢化社会の進展
1.1.2 社会的背景～変種変量生産への対応
1.2 研究・開発活動の位置づけ
1.2.1 社会的及び学術的意義
1.2.2 モノづくり分野での研究意義
1.3 人とロボットの共存・協働
1.3.1 人とロボットの共存・協働～安全に関わる関連研究
1.3.2 人とロボットの共存・協働～モノづくりのあり方の関連研究
1.4 共存・協働のための研究課題とアプローチ
第２章 人とロボット共存・協働のための安全基準構築
2.1 安全基準としての人の痛覚耐性
2.1.1 共存・協働のための予防安全
2.1.2 安全空間としての痛覚
2.2 痛覚耐性の実験方法
2.2.1 痛覚レベルの耐性値
2.2.2 痛覚耐性値解明のための実験方法検討
2.2.3 痛覚耐性値の測定～準静的な許容挟圧力
2.2.4 痛覚耐性値の測定～過渡的な許容衝撃力
2.3 人の痛覚耐性値の統一的記述
2.3.1 衝撃時間と衝撃力に基づく統一的記述方法
2.3.2 変形速度と変形量に基づく統一的記述方法
2.4 ロボット安全基準としてのまとめ
2.4.1 痛覚耐性値の記述方法のまとめ
2.4.2 国際規格化と産業応用への展開
第３章 安全基準を踏まえた共存・協働ロボットシステム
3.1 安全な人との接触を考慮したシステムの構築
3.1.1 人との共存・協働システムの先行研究と本研究のコンセプト
3.1.2 想定する共存・協働作業
3.1.3 本研究における痛覚耐性値の設定
3.1.4 人とロボットの接触シミュレーション
3.1.5 痛覚耐性感覚を取り込んだロボットシステムの設計プロセス
3.2 ロボットの動的特性の把握
3.2.1 外乱オブザーバを用いたフェイルセーフな接触検出
3.2.2 最小二乗法によるシステム同定
3.2.3 センサレスによる接触検知と停止機能の確認
3.2.4 被覆の厚さと実行可能性の確認
3.3 ロボットの粘弾性被覆設計
3.3.1 粘弾性体被覆への接触シミュレーション
3.3.2 接触メカニズム
3.3.3 粘弾性被覆の材料選定
3.4 安全なロボットシステム制御
3.4.1 安全システム構築の考え方
3.4.2 外力検出の２重化
3.4.3 安全な接触検知システムの全体構成
3.5 協働作業を想定した安全性評価
3.5.1 粘弾性被覆を採用したセンサレス接触検知特性
3.5.2 人との接触検知と停止実験
3.6 安全な接触検出と停止制御システムの検証
3.6.1 システムの具体的紹介
3.6.2 今後の展望～観測すべき物理量
3.6.3 今後の展望～ロボットの制御方法
第４章 安全な人との共存・協働ロボットシステムの実生産ラインへの適用
4.1 社会的要請と産業応用展開
4.1.1 共存・協働化のための安全規格整備状況
4.1.2 共存・協働化の実証アプローチ
4.2 実用化に向けてのステップ
4.2.1 モノづくり分野における背景と共存・協働化
4.2.2 自動車製造における共存・協働適用工程の検討と要件
4.2.3 共存・協働作業の適用対象工程の選定
4.2.4 選定工程の作業プロセス分析
4.3 協働作業における安全性検証と妥当性確認
4.3.1 安全性検証と妥当性確認のステップ
4.3.2 リスクアセスメントStep１～機械制限の確認
4.3.3 リスクアセスメントStep２～危険事象の同定
4.3.4 リスクアセスメントStep３～リスクの見積もりと低減
4.3.5 リスクアセスメントStep４～リスクの評価と妥当性確認
4.3.6 リスクアセスメントStep５～リスクの低減と妥当性確認
4.3.7 リスクアセスメント～使用者におけるリスク低減
4.4 実ラインへの適用と評価
4.4.1 開発ラインの概要
4.4.2 適用した共存・協働作業
4.4.3 生産性向上の実証結果
4.5 実ラインでの実証結果の考察とまとめ
4.5.1 実ライン適用の振り返り
4.5.2 今後に向けた取り組み
第５章 今後の展望
5.1 人とロボットの安全なふれあいと助け合い
5.2 人との協働を深化させるための安全基準の充実
5.3 将来の共存・協働ロボットの展望
5.4 人とロボットの協調化社会への期待
5.5 まとめ
≪質疑応答≫