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空圧疎密波重畳駆動による多自由度空圧メカトロニクスシステムに関する研究

Research Project

Project/Area Number 09J03194
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

西岡 靖貴  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords空気圧 / アクチュエータ / 共振 / 疎密波 / バルブ / 多自由度 / 非線形FEM
Research Abstract

本年度では空気圧疎密波重畳駆動方式,及び前年度において開発した4個の異なる固有振動数で駆動する共振駆動型バルブを用いて,4個の空気圧アクチュエータの独立制御に成功した.共振駆動型バルブの制御方式として新たに時分割制御方式を提案し,各アクチュエータの独立制御に適用した.時分割制御方式では異なる固有振動数を持つ空気振動を,短時間で直列に接続し発振することで,擬似的に異なる固有振動数を持つ空気振動を同時に発振する方式である.独立制御実験より,共振駆動型バルブの設計手法の確立,及び時分割制御手法の有効性を確認した.本年度得られた結果群について国際学会2件,国内学会2件で申請者本人が発表した.また本結果について執筆した論文を「Sensors & Actuators : A Physical」に投稿し,掲載されている.
また,更なる多自由度システムへの展開として,音響振動を用いた制御方式についても検討した.音響振動は振動としては微少であるが,帯域が広く,高い周波数域まで選択可能なため多自由度化に適している.発振器には大きな振幅の得られる,スピーカとしての用途が多いボイスコイルモータを採用した.ボイスコイルモータを用いた可聴域範囲での振幅変調発振手法により,高い振幅と周波数から得られる,高い音圧エネルギーを得ることに成功した.またその音圧エネルギーを供給配管に伝播可能なシステムを構築し,更なる多自由度独立駆動への展望を示した.さらに,その音圧により駆動する共振駆動型バルブを新たに開発し,音響駆動バルブとしての有効性を示した.

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2010 2009

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] MULTIPLEX PNEUMATIC CONTROL METHOD FOR MULTI-DRIVE SYSTEM2010

    • Author(s)
      Yasutaka Nishioka
    • Journal Title

      Sensors & Actuators : A.Physical

      Volume: No.164 Pages: 88-94

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 大幅な省配線・省配管を実現する空気疎密波重畳駆動システム2009

    • Author(s)
      西岡靖貴、鈴森康一
    • Journal Title

      抽空圧技術 48巻7号

      Pages: 35-39

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] A New Control Method Utilizing Multiplex Air Vibration for Multi-DOF Pneumatic Mechatronics Systems2010

    • Author(s)
      Yasutaka Nishioka
    • Organizer
      The 2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2010)
    • Place of Presentation
      Taipei (Taiwan)
    • Year and Date
      2010-10-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] EXPERIMENTAL EVALUATION OF MULTIPLEX PNEUMATIC CONTROL DRIVE2010

    • Author(s)
      Yasutaka Nishioka
    • Organizer
      World Automation Congress (WAC) 2010 13th International Symposium on Robotics and Applications (ISORA 2010)
    • Place of Presentation
      Kobe
    • Year and Date
      2010-09-20
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 空気圧疎密波による多自由度空圧アクチュエータ駆動西岡靖貴2010

    • Author(s)
      西岡靖貴
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会'10
    • Place of Presentation
      旭川(北海道)
    • Year and Date
      2010-06-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 空気疎密波の重畳による空圧アクチュータ駆動システムの研究第6報;時分割方式の提案とシリンダの独立制御実験2010

    • Author(s)
      西岡靖貴
    • Organizer
      平成22年春季フルードパワーシステム講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-05-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 空気疎密波の重畳による空圧アクチュエータ駆動システムの研究第5報;1本の圧力供給管に接続する5つの共振バルブの独立駆動2009

    • Author(s)
      西岡靖貴
    • Organizer
      平成21年秋季フルードパワーシステム講演会
    • Place of Presentation
      機械振興会館(東京)
    • Year and Date
      2009-11-26
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Rubber Button Valve and Bellows Realizing Resonant Valve for Multiplex Pneumatic Control2009

    • Author(s)
      西岡靖貴
    • Organizer
      Proceedings of the ISRM 2009, IFToMM 1^<st> International Symposium on Robotics and Mechatronics
    • Place of Presentation
      Hanoi(Vietnam)
    • Year and Date
      2009-09-23
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 空気疎密波の重畳による空圧アクチュエータ駆動システムの研究第4報;複数のバルブの独立駆動2009

    • Author(s)
      西岡靖貴
    • Organizer
      第27回日本ロボット学会学術講演会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学(神奈川)
    • Year and Date
      2009-09-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 空気疎密波の重畳による空圧アクチュエータ駆動システムの研究第3報;小型化と漏れ流量の低減2009

    • Author(s)
      西岡靖貴
    • Organizer
      平成21年春季フルードパワーシステム講演会
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城)
    • Year and Date
      2009-06-26
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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