| Project/Area Number |
03650216
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
機械力学・制御工学
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
吉田 和夫 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (80101997)
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| Project Period (FY) |
1991
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1991)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 1991: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
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| Keywords | マニピュレ-タ / フレキシブルア-ム / 宇宙構造物 / 位置決め制御 / 振動制御 / 最適制御 / テンドン制御 |
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| Research Abstract |
宇宙用マニピュレ-タの制御問題は、マニピュレ-タがフレキシブルな構造となるために、弾性変形を抑えながらいかに位置決めを行うかが重要な技術的な課題となっている。地上で用いられているようなマニピュレ-タのような駆動方式を採用すると、先端に重いペイロ-ドを有する場合マニピュ-レ-タの弾性変形が大きくなるので、本研究ではテンドン機構を用いることを提案し、そのモデリングと制御系設計の方法を確立し、その有効性を実験的に検討することを目的とした。
本研究ではまず、モデリングにおいては弾性変形をはりの静たわみ曲線により近似することによって、設計のための簡易モデルの作成を行った。次に、この簡易モデルを用いて1リンクフレキシブルマニピュレ-タのモデリングを行い、これに基づいてテンドン機構により制御の最適制御則を導出した。そして、その有効性を数値シミュレ-ションおよび制御実験によって検証した。なお、テンドン機構により制御した場合と、一般に行われているように回転軸をモ-タにより直接駆動した場合との比較を数値計算によって行った。その結果、制御実験と数値シミュレ-ションの結果はよく一致し、本研究のモデリングと制御手法の有効性が示された。さらに、2リンクフレキシブルマニピュレ-タのモデリングを行った後最適制御を求め、これについて数値シミュレ-ションと制御実験を行った。2リンクフレキシブルマニピュレ-タの場合は、1リンクの場合ほどシミュレ-ションと実験の対応がよくなかったが、基本的にはテンドン機構による制御手法の有効性確認された。
以上、本研究で提案した2リンクフレキシブルマニピュレ-タのテンドン機構による運動と振動の制御の有効性が確認されてた。
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