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受動ストレージ要素を利用したマルチボディシステムの省エネルギー駆動法の確立と実証

研究課題

研究課題/領域番号 26820076
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械力学・制御
研究機関福岡大学

研究代表者

岩村 誠人  福岡大学, 工学部, 教授 (90341411)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワードマルチボディシステム / ロボットマニピュレータ / 省エネルギー制御 / 受動ストレージ要素 / リアクションホイール
研究成果の概要

本研究では,ロボットのような複数の物体が関節によって結合されたマルチボディシステムに適用できる新しい省エネルギー駆動法を開発した.すなわち,関節部にばね等の受動ストレージ要素を付加し,運動中に蓄えられるポテンシャルエネルギーを有効に利用することによって,消費エネルギーを大幅に低減する方法である.最適制御理論に基づいて,最大の省エネルギー効果が得られる条件を明らかにし,その結果に基づいてばねと動作軌道の同時最適設計法を確立した.さらに,提案手法を実現するための具体的な機械設計と制御の問題について検討した.試作機を製作して,実機実験により提案手法の実用性や省エネルギー効果を実証した.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of Stuttgart(Germany)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Control and Experiments with Energy-Saving SCARA Robots2016

    • 著者名/発表者名
      Iwamura, M., Schiehlen, W.
    • 学会等名
      21st CISM IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics and Control
    • 発表場所
      Udine, Italy
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of an Energy-Saving Manipulator and Its Model Reference Adaptive Control2016

    • 著者名/発表者名
      Iwamura, M., Kawamoto, T., Uciyama, S., Schiehlen, W.
    • 学会等名
      The 4th Joint International Conference on Multibody System Dynamics
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical Energy Storage with Industrial Robots2016

    • 著者名/発表者名
      Iwamura, M., Imafuku, S., Kawamoto, T., Schiehlen, W.
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting of GAMM and DMV 2016
    • 発表場所
      Braunschweig, Germany
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ばねとリアクションホイールを用いた省エネルギーマニピュレータの設計と制御2015

    • 著者名/発表者名
      河本 貴大, 今福 舜一, 岩村 誠人, 下川 哲司
    • 学会等名
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門 Dynamics and Design Conference 2015
    • 発表場所
      弘前大学(青森県弘前市文京町)
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of an Energy-Saving Manipulator Using Storage Elements and Reaction Wheels2015

    • 著者名/発表者名
      Iwamura, M., Imafuku, S., Kawamoto, T., Schiehlen, W.
    • 学会等名
      Eccomas Thematic Conference on Multibody Dynamics 2015
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ばねとリアクションホイールを用いた省エネルギーマニピュレータの開発2015

    • 著者名/発表者名
      河本 貴大,今福 舜一,岩村 誠人,下川 哲司
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部第68期総会講演会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡市城南区)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 受動ストレージ要素を利用した水平2関節省エネルギーマニピュレータの設計と制御2014

    • 著者名/発表者名
      今福 舜一,岩村 誠人,中原 照幸,下川 哲司
    • 学会等名
      日本機械学会 機械力学・計測制御部門 Dynamics and Design Conference 2014
    • 発表場所
      上智大学(東京都千代田区)
    • 年月日
      2014-08-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] Development and Control of an Energy-Saving Manipulator Using Storage Elements and Reaction Wheels, In: Multibody Dynamics - Computational Methods and Applications2016

    • 著者名/発表者名
      Iwamura, M., Imafuku, S., Kawamoto, T., Schiehlen, W.
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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