2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Cross-Coupled Two Degrees of Freedom Direct-Drive Motor
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26289071
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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, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90513292)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
河村 篤男 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80186139)
藤本 康孝 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60313475)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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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 / ハプティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに、円筒クロスカップル形二自由度ダイレクトドライブモータの構造設計、設計モデルに対する電磁界解析による特性検証、提案モータの数理モデルの構築、設計モデルに基づいた円筒クロスカップル形二自由度モータの試作と性能評価実験、および試作モータでのロバストな位置／角度制御の実現など、当初予定していた研究内容の大部分を達成しており、当初想定していたよりも極めて順調に研究を遂行することができていた。
そこで、研究期間の最終年度である平成２８年度では、開発した二自由度モータのための力／トルク制御に関する運動制御理論研究を実施した。環境との接触時に発生する反力および反トルクを同時かつ精密に制御する手法を考案し、試作モータを用いた実証実験を行った。具体的には、提案モータでの作業空間となる直動方向と回転方向に対する反力推定オブザーバと反トルク推定オブザーバとをそれぞれ用いた力／トルク制御手法と、螺旋状巻線によって発生するローレンツ力が生成する運動軸である内外の螺旋方向に対して直接的に反力／反トルク合成オブザーバを構成する力／トルク制御手法との二つの手法を考案し、それぞれについてのシミュレーションと実証実験を行った。両手法ともに独立に力とトルクとを制御できることを確認した。これにより、人間支援ロボットなど環境との接触が伴うモーションシステムへの応用可能性まで示すことができた。
以上から、三年間の研究期間において、当初の研究目標を十分に達成することができた。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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