2023 Fiscal Year Annual Research Report
筐体の内部構造歪みを用いた受動的相互作用の表現化と走行状態予測アルゴリズムの構築
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21K03952
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| Research Institution | Shibaura Institute of Technology |
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Principal Investigator |
飯塚 浩二郎 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (10453672)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | モバイルロボット / 不整地走行 / テラメカニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
軟弱地盤などの不整地環境を走行する際に, 外部から働く不均衡な力学的インタラクション(受動的な相互作用)を, 自律ローバの走行制御の観点から明確にする必要がある. そこで, モバイルロボットの筐体の内部構造歪みを定量的に表現化し, 走行状態予測アルゴリズムを構築することを本研究の目的としている. 不整地走行時モバイルロボットの内部構造歪みは左右・前後のシャシーで力学的非対称(不均等状態)となる. モバイルロボットの構造をなしているフレーム, 軸, 筐体も不整地環境走行時において微小な変化を起こしている. そこで, センシングユニットを用いて外部インラクションによる現象と, 相関性を獲得する. 2023年度は, (1)4輪ローバを用いた斜面横断走行試験および, (2)ローバシャシの歪み現象を時系列的に解析し, 車輪の特徴に注目したトラクションコントロールを行った. (1)4輪ローバを用いた斜面横断走行試験では, 前年度行った試験結果である力学的情報を反映させ, 斜面下に向かって起きる重力の影響力と車輪回転によって起きる滑り・埋没との間に発生するひずみデータの獲得および解析を行った. また(2)車輪の特徴に注目したところでは, 車輪の表面形状によって, シャシに発生するひずみ周期およびその偏差の大きさに違いがあるという特徴を掴むことができた. そしてこの特徴を利用し, 実際に4輪ローバの制御系に本手法(実時間ひずみ解析データを用いた制御), つまりトラクションコントロールを行い, 有効性示すことができた.
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