1999 Fiscal Year Annual Research Report
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11650269
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
杉本 浩一 香川大学, 工学部, 教授 (10304578)
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| Keywords | 運動解析 / 運動方程式 / 機構 / スクリュー理論 / リー代数 / 機構運動学 / ロボット / 力解析 |
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| Research Abstract |
スクリュー理論(リー代数)に基づく機構運動解析及び運動方程式導出のための汎用的解析プログラムの開発を目的とし、広い範囲の種類の機構について適用可能な統一的解析理論の研究を行っている。本研究では剛体の3次元空間のアフィン運動を表す行列の微分から導かれる剛体の速度、加速度行列をもとに、これらのベクトル表現であるスクリュー座標を用いた計算機処理に適した解析式を展開する。この手法の利点は、回転速度と並進速度、力とモーメント等、従来は2つの3次元ベクトルとして扱っていたものを1つの6次元ベクトルとして表し、計算過程をすべて線形式で表現するものである。これにより計算機処理に適した理論式を定めることができる。すなわち、機構のリンク、対偶の結合状態をグラス表現するための結合行列およびループ行列をもとに、機構の速度・加速度解析、力解析、及び運動方程式の導出過程を、これらの行列を用いたスクリュー座標の線形式で表し、これに基づいた機構の解析を行うための理論式を導出した。この結果、開ループ機構、閉ループ機構の区別なく、多くの種類の機構に適用可能な解析式が導かれ、計算機ソフトウェアの開発に適した式展開が得られた。さらに近年いくつかのロボット機構に採用されている、ループによって運動空間の異なる機構の解析への拡張を行い、上記理論式を修正した。これにより、従来は不静定問題として扱われていたこの種の機構の、運動に関与する力の解析を通常の機構と同じ手法で扱うことを可能とし、さらに従来はできなかった運動方程式の導出を可能とする理論体系が固まった。
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