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研究シーズ集

澤田  祐一 (准教授)

柔軟マニピュレータの衝突検出と制御

    • 機械的に柔軟かつ軽量なマニピュレータは,消費エネルギの観点から従来の剛体アームよりも有利なものである.また,機械的な柔軟性を有していることから,衝突に対し安全性も高い.しかしながら,衝突することは決して好ましいことではないため,衝突を検出し緊急停止させることが重要である.本研究では,柔軟マニピュレータに対する衝突を,アームの歪などの観測情報と構造物の動特性から検出する手法を提供する.
    • 柔軟マニピュレータは,その構造部分が機械的に低剛性であることから,数学モ デルが剛体アームよりも複雑になってしまい,制御系設計に困難を伴う.しかしながら,機械的に軽量であるため低消費エネルギであるという有益な特徴を有する.エネルギ資源が限られている現代では,エネルギ節約の観点から,エネルギ 消費の少ない柔軟マニピュレータ実用化の重要性は増している.本研究は,柔軟 マニピュレータのモデリングおよび制御方法についての技術提供を目的としている.

    柔軟構造物のアクティブ振動制御

    • 超高層ビルや長大橋,宇宙ステーションなどの柔軟構造物は低剛性であるため,外部からの振動や外力により不規則振動を誘発されやすい.これらの構造物では,その振動抑制対策が重要である.本研究では,最適制御などのアクティブ制御により,構造物の制振技術を提供する.
    • 超高層ビルや長大橋,宇宙ステーションなどの柔軟構造物は低剛性であるため,外部からの振動や外力により不規則振動を誘発されやすい.特に,超高層ビルに代表される長周期構造物は,地震により不規則振動を引き起こされ,深刻なダメージを受ける可能性があるが,構造物自体の受風面積も大きいため,風外乱によっても振動を励起されてしまう.このような,構造物の不規則振動は,構造物の安全面から好ましくない.宇宙ステーションにおいても,宇宙機とのドッキングによる衝撃や機器の振動により不規則振動を誘発されてしまう可能性があり,宇宙ステーションの安定性を損なってしまう.これらの柔軟構造物の振動抑制対策のため,本研究では最適制御などのアクティブ制御を用いて,様々な予測不可 能な外乱(地震や風外乱,その他衝撃による外乱)により励起される構造物の不規則振動を抑制するアクティブ制振技術を提供する.