安全性と作業効率を考慮した旋回クレーン地切り時姿勢制御システムの開発
| Project/Area Number |
21K03958
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyota College |
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Principal Investigator |
兼重 明宏 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70224615)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐郷 幸法 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (70766435)
上木 諭 岐阜大学, 工学部, 准教授 (50467213)
野田 善之 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (60426492)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 旋回クレーン / 地切り / 姿勢制御 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，旋回クレーンの玉掛け・地切り時動作において，重心位置が特定できない複雑形状や大重量である吊り荷の振動を抑え且つ，目的地に短時間で荷の搬送を行う「安全性と作業効率を考慮した旋回クレーン地切り時の姿勢制御・搬送制御システムの開発」を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，旋回クレーンの玉掛け・地切り時動作において，重心位置が特定できない複雑形状や大重量である吊り荷の振動を抑え且つ，目的地に短時間で荷の搬送を行う「安全性と作業効率を考慮した旋回クレーン地切り時の姿勢制御・搬送制御システムの開発」を行う．昨年度までに，実験検証により，提案手法ならびに制御系の有用性の検証を行っている．特に提案手法は，地切り時の姿勢が変化した場合に制御を行うものであり，過渡応答特性の応答速度と定常特性である定常偏差に問題があったため，過渡応答特性と定常特性の改善を図った．また，改良した制御手法による姿勢制御系の荷の重量変化に対するロバスト性の実験検証を行った．これまで制御系の実装，実験検証はDSPを用いて行っていたが，実用化のためマイコンによる制御系実装を行うとともに，共同研究先である山梨大学の天井クレーン実験装置を用いて，地切り時の姿勢制御システムと搬送制御システムのシステム統合を行い，実験検証によりシステムの評価を行った．なお，搬送制御システムは，搬送物の固有周波数成分を取り除くことで振動を抑制するノッチフィルターを用いた．この結果，地切り制御システムと搬送制御システムの干渉についての知見を得ることができ，概ね，姿勢制御と搬送時の振れ止め制御に効果があることを確認できた．今後は，地切り時の応答性や力センサを用いた類似研究との比較検討を行うことが課題である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染症のため遅延していた共同研究先の実験装置を用いた搬送制御システムとの統合実験を実施できた．実施予定の遅れはあるが，システム統合の問題点の抽出ができ，今後実用化のための問題解決をする必要がある．
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| Strategy for Future Research Activity |
地切り時の姿勢制御と搬送制御を自動的に行う操作支援システムの開発のため，実験解析を行い，実システムへの適用を考えた場合の問題点や課題を提起することが課題である．また，類似研究との比較検討のための実験検証も行う必要がある．
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
