2008 Fiscal Year Annual Research Report
センサ・アクチュエータの最適配置に基づく展開型知的テンセグリティ構造物の開発
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20760177
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| Research Institution | Anan National College of Technology |
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Principal Investigator |
川畑 成之 Anan National College of Technology, 機械工学科, 助教 (70390507)
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| Keywords | 機械力学・制御 / 制御工学 / 展開構造 / 知的構造物 |
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| Research Abstract |
本研究では容易に設置可能な災害時仮設住宅や, 大規模宇宙構造物への利用を想定し, 展開機能を備えた知的テンセグリティ構造物に関する研究を実施する. その中で, モード解析に基づくセンサ・アクチュエータ最適配置の技術と知識を活用し, 複雑なテンセグリティ構造上に最小限のセンサ・アクチュエータを最適配置することで, 軽量構造であるという特徴を残しながら, 展開機能を備えたテンセグリティ構造物を開発する節また, 構造ヘルスモニタリングの技術を適用することで, 地上や宇宙空間における長期間にわたる運用でも安定した形状を保持し, 損傷等をリアルタイムで監視できる, 知的テンセグリティ構造システムを構築する.
20年度は以上の目的を達成するために, まず展開機構を備えたテンセグリティ構造模型の製作を実施した. また, 幾何学的・力学的つり合い条件式を構築し, テンセグリティ構造の展開過程における安定形状の解析を行った. 具体的には以下の内容について検討した.
実施テーマ : 展開機構を備えたテンセグリティ構造模型の製作と展開過程解析
(1) 展開機構を備えたテンセグリティ構造模型の製作
・ テンセグリティ構造を構成する圧縮材の内部に展開用アクチュエータを組み込んだ展開機構を考案した.
・ 設計した展開機構を製作し, 展開実験を行うことで展開機構の有効性を確認した.
(2) 自動展開機構の開発に向けたテンセグリティ構造の展開過程解析
・ テンセグリティ構造の各部材間の接続状態より, 幾何学的および力学的つり合い条件式を導出した.
・ 導出したつり合い式に基づき, 展開過程における安定形状を導出し, 展開手順を構築した.
・ 展開式テンセグリティ構造模型を用いて展開手順の安定性を実験により確認した.
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