地盤工学模型実験へのロボティックスの応用に関する基礎的研究

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研究2年度では、初年度に選定された産業用ロボットを用いて豊浦砂地盤上の円形基礎の繰り返し載荷試験を実施した。検討項目は、内臓コマンドを用いて、繰り返し載荷試験における載荷振幅、載荷保持時間、載荷パターンの制御の可能性と、試験結果の再現性である。その結果次の成果が得られた。(1)本産業用ロボットの設定加速度範囲は、載荷システム全体の振動を押さえるために 以下とすることが適切であることが明かとなった。(2)内臓コマンドを用いて変位制御載荷方式で、載荷振幅、繰り返し回数、載荷保持時間の3つのパラメータの任意の組み合わせで実験が可能であることが判明した。(3)地盤作成は空中砂降らし法によったが、同一の相対密度を持つ地盤では、極めて再現性の良い繰り返し載荷試験が出来ることが確認された。(4)産業用ロボットの導入により入為的誤差を除去した載荷試験法が確立されることが明らとなった。(5)ただし内臓コマンドのみでは、荷重制御と変位制御の混在した載荷履歴を与えられないため、パソコンを用いて計測データ出力のフィードバックシステムの構築が必要であることが判明した。(6)実地盤の応力レベルの対応して実験には現有の産業用ロボットの載荷能力の向上が必須であり、油圧方式が適切であることが推測された。