2023 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Six DOF Tubular Linear Motor for Three Dimensional Motion Control
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21H01306
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
下野 誠通 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (90513292)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 康孝 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (60313475)
赤津 観 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (90361740)
小原 秀嶺 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50772787)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 電気機器工学 / モーションコントロール / 制御工学 / モータドライブ / パワーエレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究期間最終年度となる令和５年度では、試作した６自由度円筒リニアモータの評価実験を中心とした研究を行った。「研究項目Ａ：６自由度リニアモータの三次元構造に関する数理学研究」では、試作モータの構造に合わせたシミュレーションモデルを構築し、電磁界解析から原理検証を改めて実施し、実現可能性を確認した。また、考案モータの固定子部となる６組のコイルによって発生するロレンツ力の合成によって生み出される３つの力と３つのトルクの基本的関係について考察し、モータの機械パラメータを含む変換式を導出することができた。「研究項目Ｂ：６自由度リニアモータの設計試作と駆動実験」では、昨年度に検討を行った電流制御を行うためのＦＰＧＡコントローラの試作モータへの実装に取り組んだ。特に、６組のコイルを独立に駆動するための電源、インバータ、ＦＰＧＡコントローラといった電流制御に係る実験装置を新たに開発した。そして、リニアモータ可動子の両端にそれぞれ６軸力センサを配し、その計測値の和差から発生力と発生トルクとを算出する試験系として評価実験システムを確立した。これらを受けて、「研究項目Ｃ：運動制御の実装による有用性実証」として、フィードフォワード駆動実験によりモータの出力特性を改めて計測し、モーションシステムのアクチュエータとしてのフィージビリティ検証まで達成することができた。これらの試作モータの基礎実験結果については、２０２３年９月に開催された国際会議Mecatronics&AISM2023での査読付き英語論文として公表した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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