1998 Fiscal Year Annual Research Report
カウンタアームと内力を用いた中立浮力式水中ロボットのマニピュレータの位置決め
Project/Area Number |
09650280
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Research Institution | Kanagawa Institute of Technology |
Principal Investigator |
川島 豪 神奈川工科大学, 工学部, 助教授 (70186089)
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Keywords | 水中ロボット / マニピュレータ / 位置決め / 中立浮力 / リアクションホイール / カウンタアーム / スライディングモード制御 |
Research Abstract |
小型の中立浮力式水中ロボットは、浮遊しているので行動範囲は広いがマニピュレータを動かすとその反力によりロボット自身が動いてしまい正確な位置決めができない。カウンタアームとリアクションホイールを用いれば周囲の流れをあまり乱さずに位置決めすることが可能であるが、作業のために先端に把握した物体まで補償することはできない。本研究では、マニピュレータを2リンクとし冗長性をもたせ、振動翼を有するカウンタアーム、リアクションホイールにより先端に把握した物体を含めたマニピュレータの反力を打ち消すことでマニピュレータの正確な位置決めを行うことを提案、数学モデルの構築、位量決めに関する数値シミュレーションを実施してきた。本年度は、シミュレーションの精度を上げるため振動翼で発生させられる推力を模型実験により調べたが、得られた推力が定常理論から予測される推力を大幅に下回ったため翼表面を精度よく仕上げるなど改良を施した。予定した推力を得ることはできなかったが振動翼のモデルを構築し、振動翼の最適な配置、切り返しのタイミング等をシミュレーションにより調べた。その結果、着力点である1/4翼弦長のところで翼を支持すればよいことなどが明らかになった。また並行して水中ロボット用マニピュレータ模型を製作し、パーソナルコンピュータを中心とした制御系を構築した。今後は、引き続き数値シミュレーションおよび模型実験により振動翼で大きな推力を得るための駆動方法を調べていくと共に、制御実験により開発された制御システムの有効性を確認していく予定である。
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