A Study on Redundancies in Bio and Mechanical Systems

生物和机械系统冗余的研究

• 批准号: 15560226
• 负责人: YAMAKAWA Hiroshi
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15560226/
• 关键词: Redundancy; 3-link-manipulator; Bone and Muscle Model; Optimization

The following objectives were taken in series of our researches.(1) Examination of the redundancies in living things was done and their applications to engineering problems. (material, structure, mechanism, sensor, actuator)(2) Various redundancies in manipulators. (degrees of freedom, number of sensors and actuators, driving mechanism, reliability) were taken as targets to be evaluated and they were totally evaluated from effectiveness and robustness. Propositions of emergent design methods of innovative manipulators were hold and the evaluation of the proposed method by experiments.(3) Total evaluations of the redundancies in materials, mechanisms and structures and propositions of creative design methods of mechanical systems in view of them.(4) Considering above mentioned points (2) and (3) propositions of innovative mechanical systems was done. Redundancies of mechanisms, actuators and relation between positions of locations and ones of drivings were clarified in 2003 and 2004. Studies on innovative design method of mechanical system involving actuators and mechanisms were carried out. Concretely introducing optimization, the design methods were proposed by taking parameters on redundancies to reduce the energy of each actuator and total required energy. In the final year of this project, all results obtained were summarized. Then based on the results, successive and developing researches were then carried out and introduced.

在我们的一系列研究中，我们采取了以下目标。(1)对生物中的冗余进行了研究，并将其应用于工程问题。（材料、结构、机构、传感器、执行器）（2）机械手中的各种冗余。（自由度、传感器和执行器数目、驱动机构、可靠性）作为评价指标，从有效性和鲁棒性两个方面进行综合评价。提出了创新机械手紧急设计方法，并通过实验对所提方法进行了评价。(3)对材料、机构和结构的冗余度进行了全面评价，并据此提出了机械系统的创新设计方法。(4)基于上述（2）、（3）两点，提出了机械创新系统的设想。在2003年和2004年澄清了机构、致动器和位置与驱动位置之间的关系的冗余。研究了包含执行机构和机构的机械系统创新设计方法。具体介绍了优化设计方法，提出了通过对冗余度取参数，以减少每个驱动器的能量和总能量需求的设计方法。在该项目的最后一年，总结了所获得的所有结果。在此基础上，介绍了后续研究和发展研究。

项目成果

多層減衰材の貼付による小型衛星の振動制御

通过附加多层阻尼材料来控制小卫星的振动

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第49回宇宙科学技術連合講演会講演集 1E08
• 作者: 烏阪綾子;山川宏;渡辺和樹
• 通讯作者: 渡辺和樹

三軸織物を用いたインフレータブルパラボラ反射鏡の簡易設計手法-振動モードによる検討-

使用三轴织物的充气抛物面反射器的简单设计方法-使用振动模式的研究-

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第49回宇宙科学技術連合講演会講演集 05-2C10
• 作者: 渡邉晃永;村松真人;モハマド=カマロル;渡辺和樹;角田博明;山川 宏
• 通讯作者: 山川 宏

インフレータブル方式による超軽量スピン軸伸展アンテナの開発

采用充气法开发超轻量旋转轴可伸缩天线

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第47回構造郷土に関する講演会講演集 3A10
• 作者: 樋口 健;渡辺和樹;渡邊秋人;角田博明;山川 宏
• 通讯作者: 山川 宏

インフレータブルSTEMアンテナシステムの展開中の振動特性に関する研究

充气STEM天线系统展开过程振动特性研究

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第49回宇宙科学技術連合講演会講演集 05-2C12
• 作者: 手塚泰治;山川 宏;渡辺和樹;角田博明
• 通讯作者: 角田博明

Yamakawa, Morishita: "A Study on Redundancies of Bio and Mechanical System"A Note in Joint Symposium with Dalian University of Technology. 1-10 (2004)

山川、森下：“生物机械系统冗余研究”与大连理工大学联合研讨会笔记。