| 研究課題/領域番号 |
21310110
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| 研究機関 | 北九州市立大学 |
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研究代表者 |
清田 高徳 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (00195405)
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| 研究分担者 |
佐々木 卓実 公立大学法人北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (80343432)
南山 靖博 久留米工業高等専門学校, 機構工学科, 教授 (20549688)
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| キーワード | 安全工学 / 制御工学 / メカトロニクス / 空気圧アクチュエータ |
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| 研究概要 |
本質的安全設計に基づく機械システム制御法「パッシブダイナミック制御(PDC)」に関して、以下の成果を得た。
1 PDCの空気圧ゴム人工筋制御への適用
空気圧ゴム人工筋は、軽量、柔軟、高出力などの性質により人間共存型のロボットや福祉機器等への適用が期待されているが、強い非線形性を有するため正確な数学モデルを得ることが難しく、高精度な制御が困難である。PDCは、アクチュエータに代わってレーキ操作が主となる制御方式であり、空気圧ゴム人工筋に対する有効性が期待できる。今年度は、ゴム人工筋にMRブレーキを組み込んだアクチュエータを用いて、PDC適用の実験を行った。1リンクシステムによる位置決め制御と正弦軌道追従制御実験において、PI制御との比較により、PDCの有効性を示した。また、2リンクシステムにおいて、円軌道追従制御を行い、良好な結果が得られた。さらに、重量物持ち上げ制御実験用の装置を開発した。
2 PDC揺動型空気圧シリンダの高精度追従制御
昨年度までに開発したPDC揺動型空気圧シリンダを用いて、位置決め制御と追従制御実験によりPDCの有効性を示した。
3 開発したPDCエアバランサの有効性検証
昨年度、市販のエアバランサを改良したPDCエアバランサを開発した。本年度は、この装置を用いた実験を行い、制御性と安全性の検証を行った。その結果、小さな力で重量物を上下させるマテリアルハンドリング装置としての可能性を明らかにした。
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