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2015 年度 実績報告書

スパイラルモータを用いた人に優しい運動支援システムの基盤技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 24246047
研究機関横浜国立大学

研究代表者

藤本 康孝  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60313475)

研究分担者 河村 篤男  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80186139)
下野 誠通  横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90513292)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードアクチュエータ / 電気機器 / モーションコントロール / スパイラルモータ
研究実績の概要

平成27年度は、最終目標である機械-人間系の力の諸特性の解明、評価、および改良に取り組んだ。前年度に引き続き、スパイラルモータの特性を活かした人との接触を前提とした機械-人間系の制御システムの研究開発を行った。スパイラルモータを用いたコンプライアンス制御と、スパイラルモータの広帯域力制御による能動的な衝撃力緩和制御の改良を行った。具体的には、ロボットの手先が環境に接触した際に発生する衝撃力を抑制する手法について新しい制御法の提案と検証を行った。従来の反力推定オブザーバを用いた衝突検知法は、推定誤差やフィルタの遅れの影響で誤検知や未検知が生じる恐れがある。そこで、本研究では、ギャップ仕事率を用いた衝突検知法を提案し、ノイズに強く正確な検出が可能であることを実験により示した。さらに、衝突時の運動量からブレーキ時間を算出する衝突力緩和法を提案し、実験により高い安定性と衝突力ピークの低減を実現した。
これらの成果に関して、IEEJ Journal of Industry Applications、IEEE IECON-2015、IEEE ECCE-2015、IEEJ SAMCON-2016、電気学会産業応用部門大会、日本ロボット学会学術講演会にて発表した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Zero Power Control Based on External Force Feedback for Helical Motor2016

    • 著者名/発表者名
      Masato Koyama and Yasutaka Fujimoto
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 5 ページ: 未定

    • DOI

      to be determined

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Verification of Estimation of Gap Displacement for Helical Motor2016

    • 著者名/発表者名
      Ryoji Arai and Yasutaka Fujimoto
    • 雑誌名

      IEEJ Journal of Industry Applications

      巻: 5 ページ: 148-153

    • DOI

      10.1541/ieejjia.5.148

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact Force Control by Helical Motor2016

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Sasaki and Yasutaka Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Inherent Back-EMF Measurement of a Novel Radial-Gap Helical ROTLIN Machine2016

    • 著者名/発表者名
      CYUSA S. Christophe and Yasutaka Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEJ International Workshop on Sensing, Actuation, Motion Control, and Optimization

      巻: 1 ページ: 1-6

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modeling of Claw Pole Helical Motor2015

    • 著者名/発表者名
      Huy Nhien Nguyen and Yasutaka Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Industrial Electronics Society Annual Conference

      巻: 1 ページ: 4358-4363

    • DOI

      10.1109/IECON.2015.7392777

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modeling and Implementation based Control of a Novel Radial-Gap Helical ROTLIN Machine2015

    • 著者名/発表者名
      CYUSA S. Christophe and Yasutaka Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Energy Conversion Congress and Exposition

      巻: 1 ページ: 1803-1809

    • DOI

      10.1109/ECCE.2015.7309914

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Challenges in Human-friendly Mechatronics2016

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Fujimoto
    • 学会等名
      International Conference on Engineering and ICT
    • 発表場所
      Meleka, Malaysia
    • 年月日
      2016-04-03 – 2016-04-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スパイラルモータによるコンプライアンス制御2015

    • 著者名/発表者名
      小山昌人, 藤本康孝
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-03 – 2015-09-05
  • [学会発表] SPMスパイラルモータによる衝突力緩和制御の基礎検討2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木駿輔, 藤本康孝
    • 学会等名
      電気学会産業応用部門大会
    • 発表場所
      大分
    • 年月日
      2015-09-02 – 2015-09-04
  • [備考] Direct-Drive High Thrust Spiral (Helical) Motor

    • URL

      http://www.fujilab.dnj.ynu.ac.jp/spiral/spiral-e.html

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公開日: 2017-01-06  

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