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安全性と作業性を考慮したマン・マシン融合船舶搭載型旋回クレーン制御システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15560212
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関徳山工業高等専門学校

研究代表者

兼重 明宏  徳山工業高等専門学校, 機械電気工学科, 助教授 (70224615)

研究分担者 藤本 浩  徳山工業高等専門学校, 機械電気工学科, 助手 (00311085)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード旋回クレーン / 船体動揺 / 振れ止め制御 / 作業効率 / 安全性 / 搬送制御 / 荷振れ / 直線搬送像 / 直線搬送
研究概要

本研究は、船舶搭載型の旋回クレーンを対象とし、安全性と効率性の観点から、人間の優れた判断能力と機械の優れた経済性、信頼性の利点を生かし、(a)監視と操作はオペレータ(人間)に依存させる。(b)目標軌道の導出や荷振れを抑制するための制御入力は機械的(自動的)に与える。(a)を(b)を融合させたマン-マシン共存型の船舶搭載型旋回クレーン搬送制御システムの構築を行う。これにより、非定常型の作業に対して融通が利き、しかも安全性、効率性の高いシステムの実現を図ることができると考える。本研究では、実験検証を行うための装置を設計・製作し、船上に搭載している旋回クレーンモデルを導出した。また、旋回クレーンの運転の旋回、ブームの起伏、荷の巻き上げ下げの3動作からなる操作を簡単化するため、旋回とブーム起伏動作の2つの操作だけでクレーンの運転を行うことができる運転支援システムの開発を行った。そして、搬送中の荷振れを抑制するために、制振効果のあるフィードフォーワード制御入力を生成する搬送制御システムを開発し,これまでに開発した運転支援システムと統合した。本研究で開発したシステムは、人間からの旋回とブーム起伏動作の2つの操作入力を与えるだけで、ブーム起伏角を計測し荷の高さ位置を一定に保ち、搬送中の荷振れ抑制することができ、安全性の面において優れている。本研究の今後の課題として、従来行った荷位置の軌道に着目した手法を適用し、荷振れの抑制を考慮したフィードバック搬送制御システムの構築を行うことなどが挙げられる。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (22件) 図書 (1件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] The development of An Autonomous overhead Traveling Crane With Real Time Path Planning Based on the Potential Method2005

    • 著者名/発表者名
      兼重明宏, 赤松武, 寺嶋一彦
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE International Conference on control and Automation(掲載数232件) CD-ROM

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the Operation Support System for a Rotary Crane Considering the Collision Avoidance to Ground2005

    • 著者名/発表者名
      兼重明宏他
    • 雑誌名

      Proc.of SICE Annual Conference 2005(掲載数約800件) CD-ROM

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On-line Path Planning and obstacle Recognition for an Autonomous Mobile overhead Trilveling Crane2005

    • 著者名/発表者名
      赤松武, 兼重明宏他
    • 雑誌名

      Proc.of SICE Annual Conference 2005(掲載数約800件) CD-ROM

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] オンライン障害物認識,経路計画を考慮した天井クレーンシステムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      赤松武, 兼重明宏, 小川敬志, 寺嶋一彦
    • 雑誌名

      第48回自動制御連合講演会講演論文集(掲載数約450件) CD-ROM

    • NAID

      130004599659

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] オンライン障害物認識・回避経路計画を考慮した自律型天井クレーンシステムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      兼重明宏, 赤松武, 小川敬志, 藤本浩, 寺嶋一彦
    • 雑誌名

      第6回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(掲載数約300件) CD-ROM

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 加速度ピックアップを用いた埋設コンクリート杭の健全度評価2005

    • 著者名/発表者名
      藤本浩, 岡本昌幸, 田中正吾
    • 雑誌名

      第22回センシングフオーラム 計測自動制御学会(掲載数約100件)

      ページ: 43-47

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The development of An Autonomous Overhead Traveling Crane With Real Time Path Planning Based on the Potential Method2005

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Kaneshige
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE International Conference on control and Automation

      ページ: 1079-1084

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the Operation Support System for a Rotary Crane Considering the Collision Avoidance to the Ground2005

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Kaneshige
    • 雑誌名

      Proc.of SICE Annual Conference 2005

      ページ: 2643-2646

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of the Operation Support System for a Rotary Crane Considering the Collision Avoidance to the Ground2005

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Akamatsu, Akihiro Kaneshige
    • 雑誌名

      Proc.of SICE Annual Conference 2005

      ページ: 459-464

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Autonomous Overhead Crane System Considering On-line Obstacle Recognition and Path Planning2005

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Akamatsu, Akihiro Kaneshige
    • 雑誌名

      Proc.of Automatic control union conference

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Autonomous Overhead Crane System Considering On-line Obstacle Recognition and Path Planning2005

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Kaneshige
    • 雑誌名

      Proc.of SICE System Integration Division Annuual Conference

      ページ: 13-14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Health Monitoring of Concrete Pillars Using an Acceleration Pickup2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Fujimoto
    • 雑誌名

      Proc.of The 22nd SICE Sensing Forum

      ページ: 43-47

    • NAID

      10018181794

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The development of An Autonomous Overhead Traveling Crane With Real Time Path Planning Based on the Potential Method2005

    • 著者名/発表者名
      兼重明宏, 赤松武, 寺嶋一彦
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE International Conference on control and Automation(掲載数232件) (CD-ROM)

      ページ: 1079-1084

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of the Operation Support System for a Rotary Crane Considering the Collision Avoidance to the Ground2005

    • 著者名/発表者名
      兼重明宏他
    • 雑誌名

      Proc.of SICE Annual Conference 2005(掲載数約800件) (CD-ROM)

      ページ: 2643-2646

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On-line Path Planning and Obstacle Recognition for an Autonomous Mobile Overhead Traveling Crane2005

    • 著者名/発表者名
      赤松武, 兼重明宏他
    • 雑誌名

      Proc.of SICE Annual Conference 2005(掲載数約800件) (CD-ROM)

      ページ: 459-464

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] オンライン障害物認識,経路計画を考慮した天井クレーンシステムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      赤松武, 兼重明宏, 小川敬志, 寺嶋一彦
    • 雑誌名

      第48回自動制御連合講演会講演論文集(掲載数約450件) (CD-ROM)

    • NAID

      130004599659

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] オンライン障害物認識・回避経路計画を考慮した自律型天井クレーンシステムの開発2005

    • 著者名/発表者名
      兼重明宏, 赤松武, 小川敬志, 藤本浩, 寺嶋 一彦
    • 雑誌名

      第6回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(掲載数約300件) (CD-ROM)

      ページ: 13-14

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 加速度ピックアップを用いた埋設コンクリート杭の健全度評価2005

    • 著者名/発表者名
      藤本浩, 岡本昌幸, 田中正吾
    • 雑誌名

      第22回センシングフォーラム 計測自動制御学会(掲載数約100件)

      ページ: 43-47

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Real Time Path Planning Based on the Potential Method for an Autonomous Mobile Overhead Traveling Crane2004

    • 著者名/発表者名
      T.Akamatsu, A.Kaneshige, K.Terashima
    • 雑誌名

      (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Real Time Path Planning Based on the Potential Method with 3-D Diffusion Process for an Overhead Traveling Crane2004

    • 著者名/発表者名
      Kaneshige, T.Akamatsu, K.Terashima
    • 雑誌名

      Proc.of the 5th Asian Control Conference (CD-ROM)

      ページ: 1725-1732

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 自律型天井クレーンのポテンシャル法によるオンライン障害物回避経路計画2004

    • 著者名/発表者名
      兼重明宏, 赤松武, 寺嶋一彦
    • 雑誌名

      計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ポテンシャル法による自律型天井クレーンのオンライン経路計画2004

    • 著者名/発表者名
      兼重明宏, 赤松武, 藤本浩, 寺嶋一彦
    • 雑誌名

      計測自動制御学会中国支部講演会

      ページ: 178-179

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] システム制御工学2003

    • 著者名/発表者名
      寺崎一彦, 兼重明宏, 他
    • 総ページ数
      194
    • 出版者
      朝倉書店
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 神保英敏, 兼重明宏: "旋回クレーン運転支援システムの開発"日本機械学会第34回中国四国発表講演会. 34. 164 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 赤松武, 兼重明宏: "ポテンシャル法による自律走行型天井クレーンのオンライン経路計画"日本機械学会第34回中国四国発表講演会. 34. 163 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 兼重明宏, 伊藤 尚, 森野数博, 戸田善久: "PICマイコン制御製品開発による総合演習教育"工学教育. Vol.51, No5. 74-79 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 兼重明宏, 伊藤 尚, 森野数博, 戸田善久: "PICマイコン制御製品開発による総合演習教育の試み"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. Vol.V. 197-198 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Akihiro Kaneshige, Takeshi Akamatsu, Kazuhiro Terashima: "Real Time Path Planning Based on the Potential Method with 3-D Diffusion Process for an Overhead Traveling Crane"The 5th Asian Control Conference. To appear. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takeshi Akamatsu, Akihiro Kaneshige, Kazuhiro Terashima: "Real Time Path Planning Based on the Potential Method for an Autonomous Mobile Overhead Traveling Crane"2004 IEEE International Symposium on Industrial Electronics. To appear. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 寺嶋一彦, 兼重明宏, 他: "システム制御工学"朝倉書店. 194 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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