脚式車両の傾斜不整地における適正歩容と制御機構の開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03556019
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 酒井 秀夫 東京大学, 農学部, 助教授 (70126069)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金崎 邦文 東京カナサキ, 研究員 ; 岩岡 正博 東京大学, 農学部, 助手 (40213269) ; 田坂 聡明 宇都宮大学, 農学部, 助教授 (20147474) ; 仁多見 俊夫 東京大学, 農学部演習林, 助教授 (20192255) ; 小林 洋司 東京大学, 農学部, 教授 (00111394)
• Keywords: 脚式車両 / 制御システム / マルチCPU / 急傾斜不整地 / 小型模型 / シミュレーション実験 / 林業作業 / 操作者の反応

Research Abstract

急傾斜不整林地における森林作業,特に下刈などの育林作業を機械化するためのベースマシンとして脚式車両を開発している。平成3年度に製作した機体は,前2脚はナックルブーム機構,後4脚はパンタグラフ機構の全部で6本の脚を持ち、油圧によって動作する。また6本の脚各々が独立したCPUによって制御され,さらに別のCPUで統合制御を行うマルチCPUシステムを採用している。
機体の改良
実験を遂行する上で,強度が不足していると考えられた各部を補強した。
制御システムの検討
小型模型を作成してシミュレーション実験を行い,6本の脚を同調させて歩行させるための制御システムを再検討した。
制御ソフトウェアの改良
前2脚はナックルブーム式,後4脚は側倒パンタグラフ式という,形式の異る複数の脚を同期させて歩行動作を行うためのアルゴリズムと通信プロトコルについて検討した。このアルゴリズムに基いて作成した制御ソフトウェアを組み込んで動作実験を行い,予定通りの結果を得た。
実作業への適用可能性
車両に搭乗する操作者の車両の挙動に対する反応について検討した結果,従来の車両の操作者は,路面状態の悪化によって緊張感が高まることがわかった。したがって,脚式車両が地表状態に無関係に歩行可能であれば,実作業において操作者の負担を軽減できると考えられる。

Research Products

• [Publications] 岩岡正博他: "脚式歩行機械のための制御システムの検討(II)-マルチCPUシステムの利用-" 第44回日本林学会関東支部大会発表論文集. 149-152 (1993)
• [Publications] 岩岡正博他: "車体上下屈曲式機構を持つ傾斜対応車両の安定性" 日本林学会論文集. 104. 795-797 (1993)
• [Publications] 岩岡正博他: "車両の動きとオペレータの生理的反応" 103回日本林学会大会発表論文集. 717-718 (1992)
• [Publications] 田坂聡明他: "脚式歩行機械の制御システム開発の現状" 103回日本林学会大会発表論文集. 695-696 (1992)