研究課題/領域番号 |
16K06410
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
研究分野 |
制御・システム工学
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研究機関 | 埼玉大学 |
研究代表者 |
境野 翔 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (70610898)
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研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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キーワード | 油圧アクチュエータ / バックドライバビリティ / 力制御 / 油圧閉回路 / 二慣性共振系 / 電気静油圧アクチュエータ / 共振抑制制御 / 人間支援ロボット / 制御工学 / 計測工学 |
研究成果の概要 |
油圧閉回路方式の油圧モータにおいて相関係数0.98の非常に高い圧力損失モデルを獲得したことにより高精度反力推定を実現し、さらに、軸ねじれトルクを共振比制御によって補償することで安定化し、従来手法の5倍ほどになる非常に広い制御帯域を獲得し、始動トルクを5分の1ほどに低減した。 また、球体関節形油圧アクチュエータを開発し、直交する異なる動作を一つのアクチュエータで実現した。さらに、2つのシリンダを用いた油圧閉回路により容積効率99.3%を実現し、交差式四節リンク機構を駆動することでバックラッシのないフィンガロボットを開発した。並びにフィンガロボット5本からなるロボットハンドを開発した。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人間支援ロボットには軽量・高速制御可能、そして外力に倣う能力バックドライバビリティが高いこと、の3点が要求されるが、これらを同時に満足するアクチュエータが存在しなかった。そこで、軽量かつ高速制御可能である油圧閉回路方式の油圧モータにおいてバックドライバビリティを改善すれば理想的なアクチェータとなる。本研究では、バックドライバビリティを向上させる計測制御技術とバックドライバビリティを向上させる機構を開発し、5倍広い制御帯域、5分の1の始動トルク、99.3%にも達する高い容積効率等、過去のアクチュエータにない優れた性能を実現し、人間支援ロボットのアクチュエーションの問題を解決した。
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