メカトロニクス制御技術と動力学シミュレーション技術
研究の概要
【研究者によるシーズ紹介動画】
1.人間と協働するロボット制御技術
【事例】 応答が穏やかな目標値追従制御技術「プロクシベースト・スライディングモード制御（PSMC）」
ロボットの位置決め制御などに利用できる安全な目標追従制御技術です。
通常動作時の正確な位置制御性能は損なわずに、異常発生時に滑らかでオーバーシュートを起こさない緩やかな動作を実現します。
ロボットの位置制御だけでなく、他の様々な制御（接触力、空気圧、液圧、電圧、電流など）にも使える可能性があります。
２．リアルタイム／インタラクティブシミュレーション技術
【事例】極端な変形下でも計算を続行できる変形シミュレーション技術
通常のシミュレーション技術では、極端な変形が起こると、ソフトウェアのエラーが起こったり、計算が発散してあり得ない挙動が起こったりしてしまうことが多々あります。
この変形シミュレーション技術では、要素がつぶれて裏返るような極端な変形下においても計算を続行できます。
ゴム・スポンジ・生体組成など変形が激しい部材のシミュレーションに応用できる可能性があります。
想定される市場・製品・産業分野
産業用ロボット・メカトロニクス制御
CAE
ゲーム・動画作成
特許
特開2020-113214：制御装置
特許第6934173号：力制御装置、力制御方法及び力制御プログラム
特許第6032811号：アドミッタンス制御を用いた力制御装置および位置制御装置
論文
Kikuuwe: “Dynamics Modeling of Gear Transmissions with Asymmetric Load-Dependent Friction,” Mechanism and Machine Theory, vol.179, p.105116, 2023.
Kikuuwe, T. Okada, H. Yoshihara, T. Doi, T. Nanjo and K. Yamashita: “A Nonsmooth Quasi-Static Modeling Approach for Hydraulic Actuators,” Transactions of ASME: Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, vol.143, no.12, p.121002, 2021.
Kikuuwe: “A Brush-Type Tire Model with Nonsmooth Representation,” Mathematical Problems in Engineering, Vol.2019, Article 9747605, 2019
Kikuuwe: “Torque-Bounded Admittance Control Realized by a Set-Valued Algebraic Feedback,” IEEE Transactions on Robotics, Vol.35, No.5, pp.1136-1149, 2019.
Kikuuwe: “A Time-Integration Method for Stable Simulation of Extremely Deformable Hyperelastic Objects,” The Visual Computer, Vol.33, No.10, pp.1335-1346, 2017．
Kikuuwe, K. Kanaoka, T. Kumon and M. Yamamoto: “Phase-Lead Stabilization of Force-Projecting Master-Slave Systems with a New Sliding Mode Filter,” IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol.23, No.6, pp.2182-2194, 2015.
研究者からのメッセージ
産業界での困りごとの情報は、我々の研究によって貴重なヒントになります。メカトロニクス制御、シミュレーション等で困りごとがありましたら、まずはご相談ください。
共同研究、共同開発、コンサルティングなど、様々な形態での協業が可能です。
下記の情報もご覧ください。
ホームページ：https://home.hiroshima-u.ac.jp/kikuuwe/index_j.html
YouTubeチャンネル： https://www.youtube.com/kikuuwe/
研究成果に関するスライド：https://speakerdeck.com/kikuuwe/
研究者
菊植亮（KIKUUWE RYO）
広島大学
大学院先進理工系科学研究科
教授
