6自由度アクティブ吸振器付き自律移動型搬送車による液体タンクの制振搬送制御

使用带有 6 自由度主动减振器的自主移动运输车对液罐进行减振运输控制

• 批准号: 14750161
• 负责人: 濱口 雅史
• 金额: $ 2.56万
• 依托单位: Shimane University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750161/
• 关键词: アクティブ吸振器; 自律移動型搬送車; 液体タンク; スロッシング; 球面振子; 制振搬送制御

1.自律移動型搬送車の経路計画と障害物回避静的障害物のある環境下で最短搬送経路を遺伝的アルゴリズムを用いて決定した。遺伝子列として、スタートからゴールまでに経由する中間点のx,y座標値をとり、適応度としては延べ搬送距離を与えるが、障害物に接触するような経路に対してはペナルティを与えてその適応度を劣化させた。次に、動的障害物も存在する環境下での障害物回避アルゴリズムをファジィ理論を用いて構築した。動的障害物の行動パターンを未知とし、過去の行動パターン情報から未来の行動パターンを推定して障害物回避を行った。障害物回避行動は、障害物と搬送車の距離と相対速度を考慮して決定した。さらに、液面振動の制振を考慮して回避行動を行うアルゴリズムも構築した。2.アクティブ吸振器の制御系設計液面振動を制振させるため、液位センサからの出力をもとに液体タンクの姿勢を制御した。制御系としては、最適サーボ系を用い、液体タンク系の状態推定にはカルマンフィルタを用いた。搬送車の加速度を、搬送車モデルと走行距離からカルマンフィルタを用いて推定することができた。搬送車の加速度を未知外乱として従来扱ってきたが、搬送車の加速度情報を利用して液体タンク系の状態推定を行うことにより、良好な状態推定が可能となった。3.制御シミュレーションおよび制御実験自律移動型搬送車の経路計画と障害物回避に関しては、制御シミュレーションにより有効性を確認した。アクティブ吸振器の制振性能については、直線経路の搬送制御実験により、その有効性を確認した。

1. Route planning for autonomous mobile transport vehicles, obstacle avoidance, and static obstacle avoidance. The x,y coordinates of the intermediate point of the transport path and the suitable distance are degraded. The theory of pest avoidance in the presence of secondary and dynamic pests is used to construct The behavior of the moving object is unknown, the behavior of the past is unknown, and the behavior of the future is unknown. The obstacle avoidance action is determined by considering the distance and relative speed of the obstacle transport vehicle. In addition, the vibration control of liquid surface shall be considered to avoid the operation of the machine. 2. Control system design of vibration absorber Liquid level vibration control system Liquid level vibration control system Control system, optimal control system, estimation of liquid control system, optimal control system The acceleration of the transport vehicle, the distance traveled by the transport vehicle, and the distance traveled by the transport vehicle are estimated. The acceleration of the transport vehicle is unknown, and the acceleration information of the transport vehicle is used to estimate the state of the liquid system. 3. Control system design and control system design of self-contained mobile transport vehicle The vibration control performance of the vibration absorber is confirmed in the case of a straight line, and the transmission control performance is confirmed in the case of a straight line.

项目成果

Shin'ichiro Kimura: "Damping Control of Liquid Container by a Carrier with Dual Swing Type Active Vibration Reducer -Active Damping Control Using an Optimal Servo System-"Proceedings of the SICE Annual Conference 2002. (CD-ROM). TM17-3 (2002)

Shinichiro Kimura：“通过带有双摆动型主动减振器的载体对液体容器进行阻尼控制-使用最佳伺服系统的主动阻尼控制-”2002年SICE年会记录。（CD-ROM）。

木村慎一郎, 浜口雅史, 谷口隆雄: "2軸回転式アクティブ吸振器付き搬送車による液体タンクの制振制御(最適サーボ系を用いたアクティブ制振制御)"第11回計測自動制御学会中国支部学術講演会論文集. 190-191 (2002)

Shinichiro Kimura、Masashi Hamaguchi、Takao Taniguchi：“使用带有两轴旋转主动减振器的运输车辆的液体罐的振动控制（使用最佳伺服系统的主动减振控制）”第11届仪器与控制工程师学会中国分会学术会议会议论文集190-191（2002）。

Shin'ichro Kimura, Masafumi Hamaguchi, Takao Taniguchi: "Damping Control of Liquid Container by a Carrier with Dual Swing Type Active Variation Reducer -Active Damping Control Using an Optimal Servo System-"Proceedings of the SICE Annual Conference 2002.

Shinichro Kimura、Masafumi Hamaguchi、Takao Taniguchi：“通过带有双摆动型主动变化减速器的载体对液体容器进行阻尼控制 - 使用最佳伺服系统的主动阻尼控制 -”2002 年 SICE 年会论文集。

木村慎一郎, 浜口雅史, 谷口隆雄: "スロッシング制振器付き自律移動ロボットによる液体タンクの搬送制御"ロボティクス・メカトロニクス講演会2002講演論文集. (CD-ROM). 2P1-C03 (2002)

Shinichiro Kimura、Masashi Hamaguchi、Takao Taniguchi：“带有晃动阻尼器的自主移动机器人对液体罐的运输控制”2002 年机器人和机电一体化会议论文集。(CD-ROM) (2002)。

木村 慎一郎: "スロッシング制振器付き自律移動ロボットによる液体タンクの搬送制御"ロボティクス・メカトロニクス講演会2002講演論文集. (CD-ROM). 2P1-C03 (2002)

Shinichiro Kimura：“带有晃动减振器的自主移动机器人对液体罐的运输控制”2002 年机器人和机电一体化会议论文集。（CD-ROM）（2P1-C03）。