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球面超音波モータを用いた宇宙空間及び高真空用マニピュレータの開発

使用球形超声波电机的空间和高真空机械手的开发

基本信息

批准号：
07650301
负责人：
遠山茂樹
金额：
$ 1.54万
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 General Scientific Research (C)
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07650301/
关键词：
球面超音波モータアクチュエータホール素子

项目摘要

一関節で多自由度駆動のできる球面モータとして、3自由度型の球面超音波モータを開発した。ロータリーエンコーダを複数組合せたセンサにより、ロータの姿勢を検出し、±1°の精度でロータの姿勢制御を行った。また昨年から懸案となっている3自由度非接触センサの開発を行い、±1°以内の測定精度でロータ姿勢の検出ができた。以下にその結果について報告する。1.ホール素子を用いた位置検出機構3自由度球面超音波モータの姿勢検出法を開発するために、永久磁石によって発生した空間磁束密度を解析し、ニューラルネットワークを用いた3自由度球面モータの姿勢検出実験を行った。実験により、永久磁石とホール素子を用いた非接触姿勢検出法の開発に成功した。今までのこのシステムの測定した最大誤差は3自由度では±1.8度である。外乱ノイズの影響、対象とする磁界の変化の非線形性を和らげる方法などについて研究を進め、さらに測定精度を挙げていく方針である。2.3自由度球面超音波モータ4つのそれぞれ異なった向きを持つステ-タを用いて、ロータに3自由度での動作をさせ、シミュレーションの結果とほぼ同等の結果となることを確認した。またオイラ角とオイラパラメータを用いた3自由度でのロータの姿勢制御法を考案し、実際に制御を行い±1°以内の精度での動作を確認した。また、動作速度制御など、実際の制御法の改良により、位置決め精度を向上させることができる可能性を示した。

A joint is a multi-degree-of-freedom type of spherical ultrasonic vibration, and a three-degree-of-freedom type of spherical ultrasonic vibration is developed. The position of the body is determined by the accuracy of ±1°. 3 degrees of freedom for non-contact detection of the suspension, measurement accuracy within ±1°The following results are reported. 1. The position detection mechanism of the element is used in the 3-degree freedom spherical ultrasonic wave detection method. The spatial magnetic beam density is analyzed in the permanent magnet. The position detection mechanism of the element is used in the 3-degree freedom spherical ultrasonic wave detection method. The development of the non-contact detection method was successfully carried out by using the permanent magnet and the element. The maximum error in the measurement of this system is 3 degrees of freedom and ±1.8 degrees. The influence of external disturbances, the non-linearity of the magnetic field and the method of measurement are discussed in detail. 2.3 Degree of Freedom Spherical Ultrasound 4 degrees of freedom movement 3 degrees of freedom movement 4 degrees of freedom movement 3 degrees of freedom 3 degrees of freedom movement 3 degrees of freedom 3 degrees of movement 3 degrees of freedom 3 degrees of freedom 3 degrees of movement 3 degrees of movement 3 degrees of freedom 3 degrees of movement 3 degrees of freedom 3 degrees of freedom for posture control, examination of actual control, and confirmation of movement accuracy within ±1°This paper presents the possibility of improving the speed control, the actual control method and the accuracy of position determination.