| 研究課題/領域番号 |
21K04020
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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 |
横倉 勇希 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (70622364)
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| 研究分担者 |
大石 潔 長岡技術科学大学, 工学研究科, 産学官連携研究員 (40185187)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | モーションコントロール / モータドライブ / 加速度制御 / 力制御 / ねじれトルク制御 / 共振振動抑制制御 / ロボティクス / 産業用ロボット |
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| 研究実績の概要 |
人間の生活領域において物理的な接触をともなう様々な作業を代替できる汎用性のある多関節ロボットを構成していくうえで、問題となるのは「力制御帯域の低さ」dであり、産業界で活躍中の位置制御のみに特化した産業用ロボットをそのまま生活領域汎用ロボットとしては適用できない。力制御帯域とはロボットに加わる外力をどの周波数まで制御可能かを示す指標であり、産業用ロボットの力制御帯域は低く、その低下の要因として「加速度次元の共振振動・永久磁石同期モータの遅い電流制御・遅いねじれトルク制御」がある。そこで本研究では、それら３つの問題の解決を目的とし、位置制御と力制御との双方が広帯域に亘り可能な「負荷側加速度制御」を実現させることで、従来の産業用ロボットを生活領域汎用ロボットへと変生させることを目指している。
最終年度としては、上記３つの問題のうちの「永久磁石同期モータの遅い電流制御・遅いねじれトルク制御」の２つに対して主に取り組み、試験用実験装置の設計と製作、実験装置の立ち上げが完了し、さらにその実験装置を用いた実機実験結果を通じて高速なねじれトルク制御ができることを確認できた。本研究では永久磁石同期モータを駆動するインバータの制御手法から見直し、電流制御ではなくねじれトルク制御を主眼とした方法を提案しており、これまでの手法とは一線を画す方法であると考えている。本研究成果は加速度次元の共振振動抑制と力制御帯域の向上のための礎となるものである。
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