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2017 年度 実績報告書

球体マルチロータヘリコプタのバイラテラル遠隔操作

研究課題

研究課題/領域番号 15K13929
研究機関三重大学

研究代表者

矢代 大祐  三重大学, 工学研究科, 助教 (60607323)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード動力学 / 運動学 / 制御理論 / メカトロニクス / ロボティクス / 制御システム / 自動制御 / 電気機器
研究実績の概要

球体のプロテクトフレームで覆ったマルチロータヘリコプタをバイラテラル制御(人が操作するマニピュレータの変位に比例した速度でヘリコプタが飛び、ヘリコプタが物と接触すると、その接触力を手元で知覚できる遠隔操作)の研究について以下の進捗があった。
1) 3次元空間においてXYZ軸方向に任意の推力を発揮できるマルチロータヘリコプタを開発し、力制御の実験を行った。機体にはZ軸方向を向いた4枚のロータ、力センサが取り付けてある。推進力の大きさの制御に、プロペラ角速度のフィードバック制御が有効であることが分かった。プロペラ角速度を計測しない従来のフィードフォワード制御に比べ、プロペラ回転軸周りの負荷トルクに対する外乱抑圧特性が高いためと考えられる。
2) 2次元空間においてXZ軸方向に任意の推力を発揮できるティルトロータヘリコプタを開発し、接触力制御の実験を行った。機体にはZ軸方向を向いた2枚のロータ、片方のロータのティルト角を制御するサーボモータ、力センサが取り付けてある。推進力方向の制御に、プロペラ回転軸のティルト角の制御が有効であることが分かった。ヘリコプタ全体の姿勢を変化させることで推進力方向を制御する従来手法に比べ、推進力方向の制御に必要なモーメントが少ないためと考えられる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 地面効果を考慮したプロペラ推進システムのバイラテラル制御2018

    • 著者名/発表者名
      山際創太, 矢代大祐, 弓場井一裕, 駒田諭
    • 雑誌名

      電気学会論文誌産業応用部門誌

      巻: Vol. 138-D, No. 7 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [学会発表] Contact Force Control of Tilt-Rotor Helicopter in 2-dimensional Space2018

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Tsuchiya, Daisuke Yashiro, Kazuhiro Yubai, and Satoshi Komada
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Conference on Industrial Technology
    • 国際学会
  • [学会発表] ロータ角加速度制御に基づくクワッドロータの接触力制御2018

    • 著者名/発表者名
      林佑樹, 矢代大祐, 弓場井一裕, 駒田諭
    • 学会等名
      機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会演論文集
  • [学会発表] 地面効果を考慮したプロペラ推進システムのバイラテラル制御2017

    • 著者名/発表者名
      山際創太, 矢代大祐, 弓場井一裕, 駒田諭
    • 学会等名
      平成29年電気学会産業応用部門大会論文集
  • [備考] 三重大学電気システム工学講座モーションコントロール部門

    • URL

      http://www.cc.mie-u.ac.jp/~yashiro/

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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