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Development of Tractor Driving Simulator for Reduction of Fatal Farm Accidents

开发拖拉机驾驶模拟器以减少致命农场事故

基本信息

批准号：
19J11183
负责人：
渡辺将央
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

2020年度は、トラクタ・ドライブシミュレータの開発要素のうち、非線形パワーホップモデルの開発及びドライブシミュレータのモーションプラットフォームとの接続を行った。農用トラクタの非線形力学特性をドライブシミュレータ上で表現するため、非線形パワーホップモデルの開発を行った。前年度までに、農用トラクタの代表的な非線形特性である衝突振動・横滑りの力学的な定式化を行っているが、今回はこれらを組み合わせることで自励振動であるパワーホップ現象の定式化を行った。パワーホップとは、乾燥地・高重量けん引作業時に発生する自励振動のことであり、明確な振動源がないにも関わらず、動的不安定性が顕在化する。このような現象は、振動によるオペレータ・機体への損傷発生、地面へのタイヤ衝突による土壌圧縮、動的不安定性による事故発生につながりうる。そこで力学モデルによる定式化を行った。非線形要素として、衝突振動、横滑り（スティックスリップ）、インプルメントー機体間のフリープレイを組み込み、３自由度非線形モデルを開発した。本モデルを用いた、数値シミュレーション結果から、パワーホップが前輪スティックスリップの発生に起因し、前後方向、鉛直方向、ピッチ方向が連成し、後輪車軸荷重が瞬間的に低下することで、後輪スティックスリップに至る、という力学的プロセスを解明することができた。パワーホップモデル開発に加えて、CarSim(Mechanical Simulation社）ベースのドライブシミュレータとモーションプラットフォームを接続した。モーションプラットフォームは、東京都小金井市ソルーション株式会社提供のものを利用し、トラクタ横転事故発生時の力学的な挙動を物理空間上に疑似的に再現した。本ドライビングシミュレータを利用した事故シナリオ抽出が今後期待される。

2020は、トラクタ・ドライブシミュレータの开発 Elementsのうち、Non-linear パワーホップモデルの开発和びドライブシミュレータのモーションプラットフォームとの Continue to 続を行った. Non-linear mechanical properties of agricultural tools Expression and non-linear パワーホップモデルの开発を行った. The non-linear characteristics of the non-linear characteristics of the conflict vibration and transverse sliding mechanics represented by the previous year's までに and the agricultural トラクタの were formalized を行っているが, himuka はこれらを组み合わせることで自excited vibration であるパワーホップphenomenon has been formalized and performed を行った.パワーホップとは、Self-excited vibration occurs when working in dry places and high weightsとであり, clear the vibration source がないにも关わらず, and the dynamic instability is resolved.このようなphenomenon, vibration によるオペレータ・body damage, ground へのThe conflict between soil and water is caused by the instability of soil pressure and movement, and accidents are caused by accidents.そこでMechanical モデルによる成を行った. Non-linear elements として, conflict vibration, lateral sliding り(スティックスリップ), インプルメThe ントーinter-body body のフリープレイをgroup み込み, 3 degrees of freedom non-linear モデルを开発した. This manual is used, and the number of data is the same as the result of the manual, and the number is the same. Front wheel steering wheel, front and rear direction, vertical direction, front wheel The direction is connected, the rear wheel axle load is momentarily lowered, the rear wheel is flat.ックスリップに到る、というMechanics of the プロセスを Explain the することができた. CarSim (Mechanical Simulation Company) ベースのドライブシミュレータとモーションプラットフォームを开続した.モーションプラットフォームは, のものを provided by ソルーション Co., Ltd., Koganei City, Tokyo Utilize the mechanics of the Toruko Yokotsu accident and reproduce it in the physical space. This ドライビングシミュレータを takes advantage of the した accident シナリオ to draw out the がされる that I look forward to in the future.