| 研究課題/領域番号 |
18380146
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
農業環境工学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
瀧川 具弘 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 教授 (00236382)
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| 研究分担者 |
長谷川 英夫 筑波大学, 大学院・生命環境科学研究科, 講師 (80292514)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
10,460千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 1,260千円)
2007年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2006年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
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| キーワード | ヒッチ点位置制御 / トレーラ / けん引作業 / 後退走行 / 非線形 / 内輪差 / 追従性能 / トレーラ後退 / 追従性 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、運転に習熟を要するトラクタによる農作業を簡略化または自動化ずることにある。けん引作業時の運転操作には、大きく2つの問題がある。第一は、旋回時にけん引作業機がトラクタより内側に踏み込む(内輪差・オフトラッキング現象)である。第二は、トラクタが後退するときにはトレーラの運動が不安定になる現象である。これらの問題を解決するため、まず、内輪差をなくすか、または減少させるために、トレーラのヒッチ点を油圧装置で移動させる、ヒッチ点位置制御を提案した。研究では、主として車体の幾何的な関係からトラクタ・トレーラの運動方程式から内輪差を消去する条件と運動の制約条件を求めた。その結果、一定の操舵角度までは内輪差を消去でるが、限界を超えると内輪差が増大し、最後には制御不能になることを示した。しかし、その性能は従来提案されてきた車輪操舵方式とほぼ同程度であった。さらに提案したヒッチ点位置制御装置を試作し、実際の内輪差減少機能を実験し、ほぼ理論通りの結果を得ることができ、実験条件下では内輪差を最大でも5cm程度に減少することが確認できた。続いて、トレーラの後退制御の研究を行った。ここでは極座標系上でトレーラの軌跡を多項式で表すことにより、局所的なフィードバックを組み合わせることで安定した状態で目標地点にトレーラを誘導するための制御系を設計した。続いて、外乱が存在する条件下での後退走行のシミュレーションを行い、最適レギュレータによるフィードバックによって精度良くトレーラを目標点まで誘導可能であること検証できた。
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