| 研究課題/領域番号 |
62850030
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
機械要素
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
高森 年 神戸大学, 工学部, 教授 (10031098)
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| 研究分担者 |
村尾 良男 太陽鉄工, 開発グループ, 部長
山崎 義治 神戸大学, 工学部, 教務職員 (90174648)
田所 諭 神戸大学, 工学部, 助手 (40171730)
木村 一郎 神戸大学, 工学部, 助教授 (60031134)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
1988年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1987年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
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| キーワード | ロボット / 6自由度関節 / ダイレクト駆動 / MHアクチュエータ / 空気圧アクチュエータ / (1)各アクチュエータにおいて、相互干渉の影響がみられるが、各6自由度の位置制御が、正確に、かつ1秒程度の応答時間で実行出来た。 / (2)PID制御における、I要素のワインドアップ対策により、オーバーシュートが減少し、制御特性を改善することが出来た。 / なお、制御上の今後の課題として、各アクチュエータ間の非干渉化の問題、各種非線形要素の補償の問題がある。 |
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| 研究概要 |
関節機構の設計は、当初計画に従ってN本の直進運動型アクチュエータの組合わせ系を仮定して行った。この場合、各要素が各々静的特性を満足するものとし、計算機上で関節機構の可動範囲のシミュレーションを行ない、構造の簡素化と可動範囲の広さを評価値としてディメンジョンの決定を行なった。すなわち、6自由度の運動機能を満たすためには、N=6以上が必要となるが、上記の評価値と制御性の問題の両者を考慮しN=6および8の場合について検討することが必要となった。その結果、N=6,8の両者の場合について可動範囲と制御性共に相違がないことがと明らかとなり、結局、構造が簡素であるN=6に決定した。次に、この関節に関し、関節部の位置・姿勢から各アクチュエータ長を算出する順運動学的解析およびアクチュエータ長の変化から位置・姿勢を求める逆運動学的解析を行なうことにより、関節機構を制御するために必要となるソフトウェアの基本的な場合についての計画を完全に終了した。
関節機構の製作は、昭和63年度実績報告において述べた理由により、空気圧アクチュエータで代替することとなった。その制御系として、PWM方式でかつPID方式を採用した。また、システムモデルは信号処理と物理モデルの両方向から行なった。以上の6自由度関節システムに対し、位置制御を行なった結果、以上の成果を得た。
(1)各アクチュエータにおいて相互干渉の影響がみられるが、各々の自由度の位置制御が、正確に、かつ1秒程度の応答時間で実行出来た。
(2)PID制御における、I要素のワインドアップ対策により、オーバーシュートが減少し、制御特性を改善することが出来た。なお、制御上の今後の課題として、各アクチュエータ間の非干渉化の問題各種非線形要素の補償の問題がある。
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