2014 Fiscal Year Annual Research Report
パッシブダイナミック制御適用空気圧ゴム人工筋アクチュエータの開発
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24510230
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| Research Institution | The University of Kitakyushu |
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Principal Investigator |
清田 高徳 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (00195405)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南山 靖博 久留米工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (20549688)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 制御工学 / 安全工学 / メカトロニクス / 空気圧システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度に実施した研究の成果
申請者らが提案しているパッシブダイナミック制御（ＰＤＣ）を適用するために開発した、ＭＲブレーキ付き空気圧人工筋２リンクマニピュレータ実験装置を用いて、ＰＤＣにＰＩＤ制御を併用する方法とＰＩＤ制御とを比較、検証し、その有効性を示した（発表２）。しかし、この方法では、通常と変わらない空気圧を必要とするという問題が残る。そこで、平衡操作と移動操作を２つの拮抗型人工筋で別々に行う装置を開発し、基礎実験により、小さな空気圧で移動操作（目的制御）を実現する結果が得られた。さらに、拮抗型人工筋と揺動型シリンダを組み合わせた新しい２自由度マニピュレータを作製し、基礎実験を行った。また、ＰＤＣを適用したダイレクトハンドリング可能な新しいパワーアシスト装置を開発し、力センサを用いる方法との比較において、有効性を示した（論文１、発表１）。
研究期間全体を通じて実施した研究の成果
ＰＤＣを適用するため開発した空気圧人工筋２リンクマニピュレータ実験装置を用いた、水平面における連続位置決め制御や円軌道追従制御実験により、ＰＩＤ制御などと比較して良好な結果が得られた。ＯＮ／ＯＦＦ弁のみの使用で、ブレーキ操作の効果が示された。また、鉛直方向に設置した１リンク実験装置を用いて、重量物の位置決め制御実験を行った。持ち上げ制御では移動によって基本の平衡状態が崩れるという問題点に対し、ＰＤＣ併用制御法を適用し、有効性を確認した。さらに、ブレーキを用いる軌道追従制御「囲い込み制御」を揺動型空気圧シリンダを用いたマニピュレータに適用し、１リンク実験装置ではスライディングモード制御との比較を行い、２リンク実験装置では軌道追従制御実験により、それぞれ有効性を示した。
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Research Products
(3 results)
