MCLabで現在実施している研究を公開できる範囲で紹介しています。
本研究室は、モータドライブ系、モーションコントロール系、産業用ロボット系の３つの研究グループがあり、
それぞれの略称を MD、MC、RB と表記しています。
On this webpage, we present the research topics that are currently being carried out in MCLab.
インバータで発生するスイッチング損失を低減しつつ、電流のひずみ率（THD）もなるべく低減させる変調手法を開発する研究です。 スイッチング平均周波数とTHDのトレードオフ問題を攻めます。 また、従来の考え方に囚われない高速な電流・トルク制御のための変調器の構成についても独自で研究しています。
流行りの協働ロボットに必須なバックドライバビリティ(逆駆動性)を向上させるための要素技術研究です。 現状のPMSMの電流リミッタは、温度は監視せずに定格電流の200～300％で設定され、瞬間最大電流が予め決められています。 一方で、磁石温度がまだ低ければ電流を流せるはずで、温度を監視しながら流せばもっとトルクが出せます。 つまり減速比を下げることに直結し、最終的に逆駆動性が向上します。
磁気浮上によりモータ駆動軸を支持する磁気軸受の研究です。
燃費を稼ぎ尚かつ乗り心地を向上させるハイブリッド自動車用制御系の研究です。
流行りの協働ロボットに必須なバックドライバビリティ(逆駆動性)を向上させるための要素技術研究です。 モータと減速機の間に搭載したねじれトルクセンサによって、共振振動を抑制しつつ、 場合によってはゼロ速度領域付近の非線形摩擦やバックラッシュ、減速機の角度伝達誤差なども考慮し、 高いバックドライバビリティの実現を目指します。 高速電流制御系や新しいタイプのねじれトルクセンサの開発も予定しています。
6軸産業用ロボットの高速な位置制御・速度制御・加速度制御・力制御を実現するために、 2慣性共振系および多軸ロボットに特有の3慣性共振系に対する振動抑制制御系を開発する研究です。
対象ワークをカメラで形状認識して端面の点群データを取得し、 得られた点群データから位置と力のハイブリッド制御系の指令値を生成することで研磨作業の自動化を目指します。 振動抑制制御には負荷側加速度制御を使います。また、研磨完了・未完了を判定するための機械学習も使用します。
上述のテーマとも関係する研究です。 位置と力のハイブリッド制御を用いて人間の接触を伴う動作を模擬するロボットの制御系を開発する研究です。 最初に人間の位置と力をバックドライブ制御によって保存し、その後保存されたデータをもとに負荷側加速度制御によって再現します。 将来的には機械学習も併用し、世の中のすべての手作業のロボット化を目指します。
低レイテンシな5G通信を用いたバイラテラル制御による遠隔操作ロボットを開発します。 普通の4Gでの通信ではレイテンシが大きすぎて透明性・操作性が下がってしまいますが、5Gを使うことで問題を解消します。 さらに、2慣性共振系に対する負荷側加速度制御と従来のバイラテラル制御を組み合わせることで、 多軸ロボットであっても透明性・操作性を犠牲にしない遠隔操作を目指します。
Copyright(C), MCLab - The Motion Control Laboratory, Nagaoka University of Technology
長岡技術科学大学モーションコントロール研究室