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障害物認識・回避と荷振れを考慮した自律走行天井クレーンシステムの開発

开发考虑障碍物识别/避开和负载摆动的自主桥式起重机系统

基本信息

批准号：
08750271
负责人：
兼重明宏
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Oshima National College of Maritime Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

各種生産工程間における天井クレーンは,作業敷地内上方を移動するため敷地を専有することなく利用でき,また搬送経路も3次元空間を自由に選択できるなどフレキシビリティーのあるものであり、あらゆる産業分野において幅広く利用されている.しかしながら,その構造上荷振れが発生し,荷振れ防止が障害物回避のため,熟練オペレータによ操業や,自動化に至っても固定経路での搬送制御に留まっているのが現状である。天井クレーンの自動化を合理的に進めるためには,1)搬送環境の障害物認識,2)障害物を回避し目的位置へ到達する最適搬送経路の探索,3)搬送する荷物の振れ止め搬送制御,が自動的に行えることが必要であると考える本研究では,上記1)から3)を統合したオフライン障害物認識と最適搬送経路計画,荷振れを抑制した搬送制御が可能な自律走行天井クレーンシステムの開発を行った.まず,三角測量の原理を利用した光切断法を用いて搬送環境上の障害物の認識を行い,障害物回避に必要な3次元空間上の障害物の位置と高さの情報を含む環境地図を自動的に作成するシステムを構築した.そして,生成された環境地図に基づいたクレーンの最短距離や最小エネルギーの経路の条件を満たす最適搬送経路の自動生成システムを構築した.さらに,目標軌道への追従性と荷振れの抑制を考慮した制御系を最適レギュレータにより構築した.天井クレーン実験装置を用いて,提案した方法により未知障害物回避搬送制御実験を行い,開発したシステムの検証および有用性について考察を行った.本システムの開発により,天井クレーンの自律化に対する一手法の提案ができ,従来,閉所内でかつ過酷な労働条件下にあった熟練オペレータの省力化が図られ,搬送中および搬送終了時に発生する荷振れを抑えた最適な搬送が可能となり,生産性,労働環境の向上,安全性が図られると考える.

Various production projects between the ceiling, the upper part of the work site, the upper part of the work site, the application site, the utilization of the transportation route, the free selection of the three-dimensional space, the industrial division, the utilization of the industrial division. The structural vibration is generated, the vibration is prevented, the obstacle avoidance is prevented, the operation is performed skillfully, the transportation control from automation to fixed circuit is maintained. 1) Recognition of environmental barriers for transportation, 2) Exploration of optimal transportation route for avoiding and reaching the target location of barriers, 3) Vibration control of transportation, and integration of automatic transportation, 3) Recognition of environmental barriers and optimal transportation route planning. Load suppression and transportation control are possible for the development of autonomous travel systems. The principle of triangulation is used to realize the recognition of environmental hazards, to avoid them, and to automatically construct a system containing information on the location and height of environmental hazards in three-dimensional space. The shortest distance and the smallest path condition of the transport path are generated based on the environment. In this paper, the objective orbit of the pursuit of charge suppression is considered to control the system to optimize the structure. In order to improve the efficiency of the equipment, the author proposed a method to avoid unknown obstacles and transport control system, and developed a method to investigate the feasibility and usefulness of the system. A proposal for a method of self-regulation of the system is proposed. Under the condition of excessive cooling, the system is skilled in labor-saving, and the system is transported in a timely manner. The vibration is suppressed. The optimal transportation is possible, productive, environmentally friendly, and safe.