2006 Fiscal Year Annual Research Report
定荷重バネ機構を用いた3Dフリー体重軽減システムの開発と応用
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16360126
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
杉本 旭 長岡技術科学大学, 大学院技術経営研究科, 教授 (90347667)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清田 高徳 公立大学法人 北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (00195405)
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, 助教授 (80343432)
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| Keywords | メカトロニクス / 制御工学 / パッシブダイナミック制御 / レスキューロボット / 安全工学 / 福祉工学 |
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| Research Abstract |
1.パッシブダイナミック制御(PDC)理論の確立
機能化定荷重バネを利用した体重軽減システムには、PDCが適用される。PDCは、省エネルギーで高い安全性を実現する新しい機械システム制御法である。PDCでは、平衡操作と移動操作を独立して行い、制御を平衡ステップ、アンバランスステップ、フリーステップの三つに分ける。各ステップでは、準備と安全性の確認を経て、制御が実行される。これにより、本質安全設計に基づいた制御が可能となる。各ステップでは、制御対象を固定するホールド操作が重要な役割を担う。本研究では、その基礎理論を確立した。さらに、機能化定荷重バネを用いた鉛直方向位置決め制御において、制御性能の改善方法を検討し、実験によりその有効性を確認した。
2.レスキューロボットシステムへの応用
ホールド用のMRブレーキと設定体重変更用の小型モータを有する定荷重バネ機構を開発した。さらに、開発した体重軽減システムを利用した、新しいタイプのレスキューロボットシステムを提案し、安全性に関する詳細な検討を行った。また、現在のバネストロークは2.5mしかないため、動滑車を利用してストロークを5mにする機構を開発し、落下に対する安全性の検証と人間工学的な評価を行った。
3.その他の応用
体重軽減型歩行支援システムの開発と、高所作業への適用に関する検討やテストを行った。
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Research Products
(2 results)
