| 研究課題/領域番号 |
21310106
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
阿部 雅二朗 長岡技術科学大学, 大学院・技術経営研究科, 准教授 (60212552)
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| 研究分担者 |
丸山 暉彦 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (30016646)
杉本 光隆 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (50196755)
志田 敬介 長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (40365028)
藤野 俊和 長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (70508514)
仲川 力 舞鶴工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (70249811)
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| キーワード | 安全工学 / 機械力学・制御 / シミュレータ / 建設機械 / 不整地盤 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、構築しつつある「不整地盤上作業機械の転倒に対する安全確保システム」の基盤をもとに、人間と機械の動的相互作用を踏まえた複雑な条件下においても転倒事故を限りなく少なくし、万一発生してもその被害を最小限に留めることができる次世代の転倒安全快適確保システムを構築することである。本年度は平成21年度と同様に、転倒時の周辺環境への被害規模が大きく、つり荷の三次元的振れを伴う挙動が複雑で、安全システムの構築が容易ではないクローラクレーンを対象に、実機運転室シミュレータと作業機械シミュレータより構成されるリアルシミュレータの高度化に注力し、以下を実施した。
1.実機運転室シミュレータの高度化操縦システム、挙動摸擬システム、画像システムおよび音響システムより構成される実機運転室シミュレータを高度化した。運転者の操作指令に応じて作動する作業機械モデルで計測する挙動情報を実機相当値に補正し、それに基づく指令信号で制御される6自由度モーション装置の挙動およびエンジン等による摸擬振動、さらに作業機械モデルで撮影される実画像をスクリーンより視覚情報として得るとともに各レバー操作量に応じて擬似再現されるエンジン音等の音響情報を運転室内で被験者が受けることを可能とした。さらに、運転室に搭乗する被験者たる運転者の操縦特性および心拍数の変化特性に加え、注視点特性および筋肉活動の変化特性をも解析可能とした。
2.作業機械シミュレータの高度化 機械操作の複雑性に関する解析のため、複合操作に対応する作業機械シミュレータの制御システムへ自動操縦プログラムを組み込むなど、システムを高度化した。さらに実機の荷重支持特性の再現性向上のため、新型走行体系の設計開発も行った。
3.リアルシミュレータによる複合作業時の転倒時動特性解析 上述のように高度化したリアルシミュレータを用い、つり荷巻上げとジブ起伏の複合操作時において、クローラクレーンが転倒限界状態を超過する前後に注目し、運転者の能動特性として、「操縦および注視点特性」、その受動あるいは反応特性として、「心拍数、呼吸および咬筋活動の変化特性」および「つり荷挙動を含む機械動特性」の相関関係について作業パターンを定め解析考察した。
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