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機構透明性の概念に基づく制御のパラレルワイヤ駆動型力覚呈示装置への応用

基于机构透明概念的控制在并行线驱动力传感显示装置中的应用

基本信息

批准号：
13750231
负责人：
森園哲也
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Toyota Technological Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度の研究ではまず,ワイヤの途中に挿入して張力を測定するひずみゲージ式張力センサに対する検討を行った.センサのワイヤへの機械的結合方法を見直し,昨年度より張力に対する伸び量を小さくした.また,外来ノイズがセンサ出力に与える影響とひずみゲージ結線方法との関係を解析し,その影響を十分に減ずることのできる結線方法に変更した,これと平行して,3自由度実験装置の設計と製作を行った.一方,昨年度の課題であった,張力誤差がゼロに収束する傾向が確認できなかった点に関しては,まず1自由度装置の逆動力学シミュレーションを実施した.その結果,張力誤差,その積分値ともにゼロに収束して,制御則そのものは有効に機能することが確認された.これを踏まえて実験を行ったところ,装置を数十[s]駆動したところで駆動ユニットの挙動が不安定になり,それ以上の継続動作が不可能になる現象が再現性をもって観察された.この現象は,装置の順動力学シミュレーションでも観察された.シミュレーションならびに実験結果を評価したところ,制御則に組み込まれている適応的動特性補償項の中で駆動ユニットの動特性パラメータに対する推定が進行する過程に対応して,駆動ユニットの見かけ上の動特性が変化し,結果的に不安定になることが知見として得られた.制御則の対策を検討すべく,1自由度装置に立ち返り,制御則を適用した場合に得られる,結果としての運動方程式を導出して詳細に観察したところ,ハンドルの質量が既知であれば,一種の「最適な」調整ゲインを与えることができ,駆動ユニットの見かけ上の動特性が不安定になる現象を回避できる可能性が見出された.順動力学シミュレーションの結果もこの知見を支持するものであった.しかし,多自由度への拡張,既知と考えるハンドル質量の不正確さが制御に与える影響などを十分検討できるまでには至らず,今後の課題として残った.

This year's study was conducted on the determination of internal tension in the middle of the road. The mechanical coupling method for the network support has been simplified, and the amount of tension caused by the tension has been reduced last year. Analysis of the relationship between external forces and internal forces, and analysis of the relationship between external forces and internal forces. On the other hand, the problem of tension error is that the inverse dynamics of a 1-DOF device is implemented. As a result, the tension error, the integral value, and the control function are confirmed. This is a phenomenon that can be observed repeatedly if the device is unstable due to several tens of movements. This phenomenon is due to the fact that the device has been dynamically investigated. The dynamic characteristic compensation term of the control principle is composed of the dynamic characteristic compensation term of the control principle, the dynamic characteristic compensation term of the control principle is composed of the dynamic characteristic compensation term and the dynamic characteristic compensation term of the control principle. The control principle is discussed in detail, and the equation of motion is derived. The quality of the control principle is known. The possibility of avoiding the phenomenon of instability in the dynamic characteristics of the control principle is revealed. This knowledge is supported by the results of the cis-dynamic simulation. In this paper, the author discusses the influence of the quality of multi-degree of freedom on the quality of multi-degree of freedom, and discusses the future problems.