2016 Fiscal Year Annual Research Report
履帯張力センサによるアクティブテンションコントロール
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15H04573
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
福島 崇志 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00452227)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 英二 九州大学, 農学研究院, 教授 (00184739)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 履帯張力 / 揺動式履帯走行部 / 発振回路 / CAD/CAE |
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| Outline of Annual Research Achievements |
揺動機構を有する履帯走行部では、弾性体であるゴム履帯の張力変動がトラクタの走行性に影響を及ぼすことが明らかになった。この張力変動を逆利用することで、トラクタの走行性向上が期待できる。この履帯張力の制御系構築には、張力をリアルタイムで計測するセンサ開発が不可欠である。一方、不整地を走行する履帯トラクタは、思わぬ負荷（特に旋回時）により履帯が破損、脱輪することが報告されている。これを事前に回避するには、履帯張力センサや張力制御が有効である。本研究では、履帯張力変動をリアルタイムでセンシングする技術開発から、履帯トラクタの走行・作業性向上に加え、履帯の破損や脱輪を事前に防ぐ安全性に関する揺動式履帯走行部のアクティブ制御の開発を目的とする。
これまでに，履帯内部構造に着目した張力センサの基礎実験を実施した．考案したセンサでは，ゴム内部に配置されるスチールコードを電極とした発振回路を構成し，その発振周波数から張力測定を試みた．精度実験では，張力とセンサ出力の間に線形性が確認され，考案したセンサの有効性が示せた．これまでに，履帯内部構造に着目した張力センサの基礎実験を実施した．考案したセンサでは，ゴム内部に配置されるスチールコードを電極とした発振回路を構成し，その発振周波数から張力測定を試みた．精度実験では，張力とセンサ出力の間に線形性が確認され，考案したセンサの有効性が示せた．しかしながら，上記はゴム履帯試験片を用いた実験にとどまっており，実際のゴム履帯での計測の問題点が挙げられた．一方で，履帯表面に貼付するタイプの張力測定を同時並行的に実施したが，計測の困難さが理解された．以上，申請書にある複数の履帯張力法を検討した結果，履帯内部構造に着目した方法が最適であると判断した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
複数の履帯張力測定方法を検討する段階で，実験の不備や準備不足があり，思うような進捗が得られなかった．シミュレーションに関しては，従前のものを活用し，モデルパラメータ推定の準備が整っている．
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは，若干遅れの生じている履帯張力測定法の開発について，ゴム履帯メーカおよび共同研究者らと協議し，研究の進展を図る．具体的には，これまでの成果を応用し，ゴム履帯への電極埋設方法の検討とトラクタ実装時の履帯張力測定を実施する．これに並行して，これまでに構築したゴム履帯CAD/CAEモデルを用いた走行シミュレーションを実施し，履帯パラメータの違いによる牽引や走行速度の差異，ゴム履帯張り具合による走行性などを解析する．加えて，前遊動輪部を制御部とした張力制御の可能性を検討する．
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