| 研究課題/領域番号 |
17760190
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械力学・制御
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
椎葉 太一 明治大学, 理工学部, 講師 (10349839)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
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| キーワード | マルチボディダイナミクス / 実時間解析 / シミュレータ / 官能評価 / 操作性 / 数値積分法 |
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| 研究概要 |
平成17年度に製作した操舵反力模擬装置を利用して、実時間マルチボディダイナミクスの解析結果に応じて機械操作時の反力特性を再現する体感型ポストプロセッサを開発した。開発した装置では、人間の操作に応じてマルチボディダイナミクス解析を実行し、その解析結果を直ちに反力模擬装置に反映させる必要があるため、計測-解析-制御の一連のプロセスの実時間性を確保することが重要となる。このため本研究では、センサ情報の取得とモータ指令値の出力を行う計測ボードのハードウェア制御において、リアルタイムOSの一種であるRTLinuxを利用した。また、マルチボディダイナミクス解析のプロセスに含まれる大規模な行列演算を効率よく実行するため、行列演算ライブラリのCPPLapackを利用した汎用マルチボディ解析プログラムを新たに開発した。この解析プログラムはLinux上で実行することが可能であり、ハードウェア制御を行うRTLinuxと同期処理を行うことによって、解析処理の実時間性を保証している。
開発した体感型ポストプロセッサを利用して、二次元マルチボディシステムであるピストンクランク機構と、三次元マルチボディシステムである自動車のステアリング機構における反力特性の模擬を行った。ロードセルおよびトルクセンサを利用して装置に発生する反力の特性を評価したところ、解析結果に対して忠実に反力が発生していること、またモデルパラメータに応じて反力特性が変化することを確認した。併せて、複数の被験者による操作性の官能評価試験を行い、モデルのパラメータに応じて被験者の主観的な感覚表現がどのように変化するかを検討した。
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