2021 Fiscal Year Research-status Report
Systematic vibration control method to simultaneous control multiple active controlled casters
Project/Area Number |
21K14111
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Research Institution | Nara National College of Technology |
Principal Investigator |
須田 敦 奈良工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (90743211)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Keywords | キャスター / 振動制御 / メカトロニクス / 輸送機器 / 台車 |
Outline of Annual Research Achievements |
医療現場,特に新生児を高次医療施設まで搬送する保育器においては,小さな振動でさえもストレスが誘発されるので,可能な限り床面の影響を受けずに患者を静かな状態で搬送したいという要望がある.製造業においても,振動や衝撃を嫌う物品の運搬・搬送の場面では,路面の突起乗越えなどの外乱の影響を伝達しない手法にニーズがある. 本研究は,台車のキャスターに焦点を当てている.走行中の台車が突起を乗り越える際,車台に生じる衝撃力緩和する揺動アームと,突起乗り越え後に発生する残留振動を制御するためのボイスコイルモータを搭載した能動制御キャスターを開発した.能動制御キャスターを1個搭載した実験用台車において,突起乗り越え時に車台に伝わる衝撃力緩和と残留振動抑制に大きな効果が確認された.実用的な台車に近づけるため,能動制御キャスターを4個搭載した能動制御台車を開発している.制御工学における多入力単一出力制御システムの安定化問題を解決する. 能動制御台車走行時の基礎的な機械特性を確認するための走行実験環境を構築した.これまで能動制御キャスターに搭載した加速度センサで,上下方向の加速度のみを計測して評価していたが,能動制御台車の車台中央へ慣性計測装置を取り付け,台車が走行する際の3軸方向の加速度および,3軸回りの角速度を計測し定量的に評価した.各能動制御キャスターに取り付けている加速度センサを用いてキャスターの走行挙動を定量的に評価した.次年度以降の能動制御キャスターを複数同時制御する体系的振動制御手法構築につながる成果を得た.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今なお継続しているコロナ禍に伴う世界的な半導体供給不足と,それに関連した部材の慢性的な不足やサプライチェーンの停滞などに伴い,計測制御機器の生産に遅れが生じているため.さらに,ノイズの対策が不十分で,特定に時間を要したことから,予定していた再構築は計画途上である.やや時間を要しているが,機関内外の協力者にも協力してもらえる体制を築いているので,おおむね順調である.よって総合すると研究の進捗はやや遅れているが,最終年度内に完了できるものと考えている.
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Strategy for Future Research Activity |
現在までの進捗状況がやや遅れているので,機関内外の研究協力者との打合せや,専門メーカー(元勤務先)との相談を定期的に実施し,客観的な意見をいただき研究のPDCAサイクルを構築し効果的に進める予定である. 能動制御キャスターに装備している加速度センサの値より,突起乗り越え時の4個の能動制御キャスターの挙動が異なることが明らかになり,4個個別の制御システムが必要であることが分かった.新たな計測制御装置の選定を進め,実験計画を見直す.
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Causes of Carryover |
台車システムを定式化する一助にサーボアナライザの導入を計画していたが,実験計画に変更が生じ計測制御装置を導入することとなり,その選定を進めていたため.COVID-19により国外の国際学会に現地参加できなかったため.
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Research Products
(1 results)