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ハミルトン系を規範とする省エネ運動制御理論と流体駆動ロボットへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 23656168
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機械力学・制御
研究機関立命館大学

研究代表者

玄 相昊  立命館大学, 理工学部, 准教授 (30344691)

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 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード運動制御 / 油圧制御 / 油圧回路 / 閉回路 / 増圧 / 油圧ハイブリッド / 精密サーボ / 流体機械 / 省エネ / 制御
研究概要

アクチュエータの力や速度を精密に制御可能な高負荷油圧作業移動ロボットの実用化を目指し、周期運動に着目した省エネ駆動方法ならびにバルブマトリクスを利用したエネルギー分配・合流の方法を検討した。その結果、メインポンプで生成した圧油を小型サーボポンプで増圧することで、極めて高い負荷においてアクチュエータの位置や力を高精度制御できる新しいタイプの油圧ハイブリッド駆動回路を発明した。さらにその効果を1軸制御の典型例である油圧プレスに適用した結果、高負荷においてサブミクロンオーダーの位置決め制御と高速駆動を両立することに成功した。提案手法を油圧ショベルにも適用し、油圧ロボットへの展開可能性を示した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (5件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 新しい油圧ハイブリッドサーボと油圧プレスへの応用2014

    • 著者名/発表者名
      玄相昊
    • 雑誌名

      油空圧技術

      巻: 53 ページ: 14-17

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Novel Hydraulic Hybrid Servo Drive for High Precision Application2014

    • 著者名/発表者名
      Sang-Ho Hyon, Fumio Noda, Hiroshi Kosodo
    • 学会等名
      The 9th JFPS International Symposium on Fluid Power
    • 発表場所
      くにびきメッセ島根県
    • 年月日
      2014-10-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Force Control of Hydraulic Excavator for Robotic Application2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Inoue, Taihei Maehara, Sang-Ho Hyon
    • 学会等名
      The 9th JFPS International Symposium on Fluid Power
    • 発表場所
      くにびきメッセ島根県
    • 年月日
      2014-10-28
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] エアハイドロサーボ(第1報) : 原理とシミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      玄相昊, 野田史男, 森悦宏, 水井晴次
    • 学会等名
      平成26年春季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      機械振興会館東京都
    • 年月日
      2014-05-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] エアハイドロサーボ(第2報) : サーボプレスへの適用2014

    • 著者名/発表者名
      玄相昊, 野田史男, 森悦宏, 水井晴次
    • 学会等名
      平成26年春季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      機械振興会館東京都
    • 年月日
      2014-05-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 圧力補償による油圧サーボアクチュエータの力制御2014

    • 著者名/発表者名
      米田知生, 玄相昊
    • 学会等名
      平成26年春季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      機械振興会館東京都
    • 年月日
      2014-05-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydraulic Servo Drive for Legged Robots and Industrial Machinery2013

    • 著者名/発表者名
      Sang-Ho Hyon
    • 学会等名
      IEEE/RSJ IROS Workshop on New Applications of Hydraulic Actuation for Fast, Powerful, Efficient, Compact, and Compliant Robots
    • 発表場所
      東京ビッグサイト東京都
    • 年月日
      2013-11-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ブースト型純油圧ハイブリッドによるサーボショベルの提案2013

    • 著者名/発表者名
      玄相昊, 野田史男, 井上皓平, 米田知生
    • 学会等名
      第31回日本ロボット学会学術講演会講演
    • 発表場所
      首都大学東京東京都
    • 年月日
      2013-09-04
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 新しい純油圧ハイブリッドサーボ(第1報) : 原理と油圧プレスへの適用2013

    • 著者名/発表者名
      玄相昊, 野田史男, 森悦宏, 小曽戸博, 水井晴次
    • 学会等名
      平成25年春季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      機械振興会館東京都
    • 年月日
      2013-05-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] From Legged Robots to Hydraulic Servo Press : The Design, Control, and Education2013

    • 著者名/発表者名
      Sang-Ho Hyon
    • 学会等名
      IEEE ICRA, Workshop on Design and Control of High-Performance Hydraulic Robots : Recent Advances and Perspectives
    • 発表場所
      Karlsruhe ドイツ
    • 年月日
      2013-05-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Novel Hydraulic Hybrid Servo Drive for High Precision Application

    • 著者名/発表者名
      Sang-Ho Hyon, Fumio Noda, Hiroshi Kosodo
    • 学会等名
      The 9th JFPS International Symposium on Fluid Power
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Force Control of Hydraulic Excavator for Robotic Application

    • 著者名/発表者名
      Kohei Inoue, Taihei Maehara, Sang-Ho Hyon
    • 学会等名
      The 9th JFPS International Symposium on Fluid Power
    • 発表場所
      くにびきメッセ(島根県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Hydraulic Servo Drive for Legged Robots and Industrial Machinery

    • 著者名/発表者名
      Hyon, S.
    • 学会等名
      IEEE/RSJ IROS Workshop on New Applications of Hydraulic Actuation for Fast, Powerful, Efficient, Compact, and Compliant Robots
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] From Legged Robots to Hydraulic Servo Press: The Design, Control, and Education

    • 著者名/発表者名
      Hyon, S.
    • 学会等名
      IEEE/RSJ IROS Workshop on New Applications of Hydraulic Actuation for Fast, Powerful, Efficient, Compact, and Compliant Robots
    • 発表場所
      karlsruhe(ドイツ)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ブースト型純油圧ハイブリッドによるサーボショベルの提案

    • 著者名/発表者名
      玄相昊, 野田史男, 井上皓平, 米田知生
    • 学会等名
      第31回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 油圧ショベルの力制御と零化空間を利用したオペレータ操作

    • 著者名/発表者名
      井上皓平, 米田知生, 前原太平, 玄相昊
    • 学会等名
      第31回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 新しい純油圧ハイブリッドサーボ(第1報):原理と油圧プレスへの適用

    • 著者名/発表者名
      玄相昊, 野田史男, 森悦宏, 小曽戸博, 水井晴次
    • 学会等名
      平成25年春季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      機械振興会館(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 新しい純油圧ハイブリッドサーボ(第1報):原理と油圧プレスへの適用

    • 著者名/発表者名
      玄相昊, 野田史男, 森悦宏, 小曽戸博, 水井晴次
    • 学会等名
      平成25年春季フルードパワーシステム講演会
    • 発表場所
      東京都・機械振興会館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] From legged robots to hydraulic servo press: the design, control, and education

    • 著者名/発表者名
      Sang-Ho Hyon
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Robotics and Automation, Workshop
    • 発表場所
      ドイツ・カールスルーエ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 新しい油圧ハイブリッドサーボと油圧プレスへの応用, 油空圧技術, 解説記事2014

    • 著者名/発表者名
      玄相昊
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 本研究の成果を利用した液圧アクチュエータの制御回路に関する特許を出願準備中である。

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [産業財産権] 液圧駆動回路2014

    • 発明者名
      玄相昊, 水井晴次, 森悦宏, 野田史男
    • 権利者名
      学校法人立命館, 有限会社モリ工業
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 液圧駆動回路2013

    • 発明者名
      玄相昊, 水井晴次, 森悦宏
    • 権利者名
      学校法人立命館, 有限会社モリ工業
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-11-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 液圧駆動回路2013

    • 発明者名
      玄相昊、水井晴次、森悦宏
    • 権利者名
      学校法人立命館大学、有限会社モリ工業
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-236972
    • 出願年月日
      2013-11-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 液圧駆動回路2012

    • 発明者名
      玄相昊, 水井晴次, 森悦宏
    • 権利者名
      学校法人立命館, 有限会社モリ工業
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012-07-25
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 液圧駆動回路2012

    • 発明者名
      玄相昊、水井晴次、森悦宏
    • 権利者名
      立命館大学、モリ工業
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2012-07-25
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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