安全性と作業性を考慮したマン・マシン融合天井クレーン液体タンク搬送システムの開発

• 研究課題/領域番号: 23560275
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 豊田工業高等専門学校
• 研究代表者: 兼重 明宏 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (70224615)
• 研究分担者: 上木 諭 豊田工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (50467213) ; 三好 孝典 豊橋技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (10345952)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 天井クレーン / 液体タンク / 振動抑制 / 自律化 / 音源方向定位 / 障害物認識 / 障害物回避 / 経路計画 / 液体タンク搬送

研究概要

クレーン作業者が音源情報を与え，その音源方向へ障害物を回避し搬送する経路を自動的に導出する障害物回避経路計画システムおよび搬送中のタンク内液体振動を抑制する搬送制御システムの開発を行った．まず，天井クレーンの３次元搬送機構の開発とスロッシング解析を行い，制振性に効果のある２自由度搬送制御系を構築した．次に，音源方向定位を用いた自動搬送経路計画システムの開発では，経路計画システム開発と実時間処理への対策として，目的地と障害物の情報のみで経路計画が可能となる障害物回避経路手法を提案し，アルゴリズムの開発とシミュレーションおよび実験検証により，システムの妥当性，有用性の検証を行った．

研究成果

• [雑誌論文] A Design of the Tele-operation Control System for Liquid Container Transfer by an Overhead Traveling Crane (2014)
  • 著者名/発表者名: A.Kaneshige, Y.KAWASAKI, S.Ueki, T. Miyosi and K.Terashima
  • 雑誌名: Proc. of 11th International Conference on Remote Engineering and Virtual Instrumentation(REV2014) 巻: Feb.25-28 ページ: 29-30
• [雑誌論文] A Design of the Tele-operation Control System for Liquid Container Transfer by an Overhead Traveling Crane (2014)
  • 著者名/発表者名: A.Kaneshige
  • 雑誌名: 11th International Conference on Remote Engineering and Virtual Instrumentation(REV2014) 巻: 1 ページ: 29-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of an Autonomous Mobile Overhead Traveling Crane with on-line Obstacle Recognition and Path-Planning Based on Obstacle Information -The design of a transfer control system in consideration of oscillating control- (2013)
  • 著者名/発表者名: A.Kaneshige,Y.Kawasaki,S.Ueki,S.Nagai
  • 雑誌名: Proc. of The 2013 2nd International Symposium on Computer, Communication, Control and Automation (3CA 2013) ページ: 468-473
• [雑誌論文] A Design of an Overhead Crane Tele-operation Control System (2013)
  • 著者名/発表者名: H.Kato, S.Ueki, A.Kaneshige, T.Miyoshi and K.Terashima
  • 雑誌名: Proc. of IEEE International Conference on Mechatronics(ICM2013) 巻: Feb.27-28 ページ: 868-873
• [雑誌論文] Development of an Autonomous Mobile Overhead Traveling Crane with on-line Obstacle Recognition and Path-Planning Based on Obstacle Information -The design of a transfer control system in consideration of oscillating control- (2013)
  • 著者名/発表者名: A.Kaneshige
  • 雑誌名: The 2013 2nd International Symposium on Computer, Communication, Control and Automation (3CA 2013) 巻: 1 ページ: 468-473
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of the Autonomous Overhead Travelling Crane with Real Time Path-Planning Based on Obstacle Information (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Kaneshige, S.Ngai, S.Ueki, T.Miyosi and K.Terashima
  • 雑誌名: Proc. of 13th IFAC Symposium on Control in Transportation Systems CTS'2012 ページ: 274-279
• [雑誌論文] An Algorithm for On-line Path Planning of Autonomous Mobile Overhead Traveling Crane Based on Obstacle Information (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Kaneshige, S.Ngai, S.Ueki, T.Miyosi and K.Terashima
  • 雑誌名: Proc. of 2012 IEEE International Conference on Automation Science and Engineering (CASE) 巻: (CD-ROM) ページ: 780-785
• [雑誌論文] Educational Joint Project Between NCT and TUT in Japan using Tele-Control System (2011)
  • 著者名/発表者名: Tran Quoc Trung, Takanori Miyoshi, Takashi Imamura, Makoto Honda, Masayuki Okabe, Shinya Oyama, Yuzuru Ohba, Tomoyasu Ichimura, Yoshihito Sawaguchi, YasunoriKawai, Akihiro Kaneshige,Hideo Kitagawa, Masakatsu Kawata, Eiji Nishiyama, Kazuhiko Terashima
  • 雑誌名: Proc. of the 18th IFAC World Congress ページ: 5188-5194
• [雑誌論文] Object Manipulation Based on Robust and Adaptive Control by Hemispherical Soft Fingertips (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Ueki, H. Kawasaki, T. Mouri, A. Kaneshige
  • 雑誌名: Proc. of the 18th IFAC World Congress ページ: 14654-14659
• [雑誌論文] Three-Dimensional Obstacle Avoidance Online Path-Planning Method for Autonomous Mobile Overhead Crane (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Ngai, A.Kaneshige and S.Ueki
  • 雑誌名: Proc. of the 2011 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation 巻: (CD-ROM) ページ: 1497-1502
• [雑誌論文] Three-Dimensional Obstacle Avoidance Online Path-Planning Method for Autonomous Mobile Overhead Crane (2011)
  • 著者名/発表者名: Syunsuke.Ngai
  • 雑誌名: Proc. of the 2011 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation 巻: - ページ: 1497-1502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Educational Joint Project Between NCT and TUT in Japan using Tele-Control System (2011)
  • 著者名/発表者名: Tran Quoc
  • 雑誌名: Proc. of the 18th IFAC World Congress 巻: - ページ: 5188-5194
  • 査読あり
• [雑誌論文] Object Manipulation Based on Robust and Adaptive Control by Hemispherical Soft Fingertips (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi. Ueki
  • 雑誌名: Proc. of the 18th IFAC World Congress 巻: - ページ: 14654-14659
  • 査読あり
• [学会発表] 天井クレーンによる液面振動抑制を考慮した液体タンク搬送制御系の設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 兼重明宏,兼重直樹,上木諭,三好孝典,寺嶋一彦
  • 学会等名: 第14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
• [学会発表] 自律型天井クレーンシステムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川崎雄大,高木元気,上木諭,兼重明宏
  • 学会等名: 第55回自動制御連合講演会講演論文集
• [学会発表] 自律型天井クレーンシステムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川崎 雄大
  • 学会等名: 第55回自動制御連合講演会講演論文集
  • 発表場所: 新潟
• [学会発表] 天井クレーンによる液面振動抑制を考慮した液体タンク搬送制御系の設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 兼重 明宏
  • 学会等名: 第14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
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 天井クレーン遠隔遠隔搬送制御の設計 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤浩斗,上木諭,兼重明宏,三好孝典,寺嶋一彦
  • 学会等名: 第13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
• [学会発表] 自律型天井クレーンシステムの開発―オンライン障害物回避経路計画システムの開発― (2012)
  • 著者名/発表者名: 兼重明宏,永井駿介,上木諭,三好孝典,寺嶋一彦
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
  • 発表場所: (CD-ROM)
• [学会発表] 自律型天井クレーンシステムの開発―オンライン障害物回避経路計画システムの開発― (2012)
  • 著者名/発表者名: 兼重明宏
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2012
  • 発表場所: 浜松市
• [学会発表] An Algorithm for On-line Path Planning of Autonomous Mobile Overhead Traveling Crane Based on Obstacle Information (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Kaneshige
  • 学会等名: Proc. of 2012 IEEE International Conference on Automation Science and Engineering
  • 発表場所: Seoul(Korea)
• [学会発表] Development of the Autonomous Overhead Travelling Crane with Real Time Path-Planning Based on Obstacle Information (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Kaneshige
  • 学会等名: Proc. of 13th IFAC Symposium on Control in Transportation Systems CTS'2012
  • 発表場所: Sofia(Bulgaria)
• [学会発表] 天井クレーンにおけるオンライン経路計画法-第2報経路の妥当性の評価- (2011)
  • 著者名/発表者名: 永井駿介,兼重明宏,上木諭,寺嶋一彦,三好孝典
  • 学会等名: 第12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
• [学会発表] 天井クレーンの3次元オンライン経路計画 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永井駿介,兼重明宏,上木諭,寺嶋一彦,三好孝典
  • 学会等名: 第54回自動制御連合講演会講演論文集
• [学会発表] 天井クレーンの3次元オンライン経路計画 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永井駿介
  • 学会等名: 第54回自動制御連合講演会講演論文集
  • 発表場所: 豊橋
• [学会発表] 天井クレーンにおけるオンライン経路計画法-第２報，経路の妥当性の評価- (2011)
  • 著者名/発表者名: 永井駿介
  • 学会等名: 第12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
  • 発表場所: 京都
• [図書] 制御工学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊橋技術科学大学・高等専門学校制御工学教育連携プロジェクト
  • 出版者: 実教出版(編修,第8章,第12章執筆担当)
• [図書] 制御工学（第8章，12章を担当） (2012)
  • 著者名/発表者名: 豊橋技術科学大学・高等専門学校制御工学教育連携プロジェクト
  • 総ページ数: 264
  • 出版者: 実教出版