リミットサイクルの抑制を目指したスライディングモードパワーアシストシステムの開発

摘要

従来より著者らは，操作者が搬送物に力を加えた際に生じる振れ角に応じて，クレーンの台車を移動させる水平方向パワーアシストシステム，操作者が搬送物に加えた力に応じて搬送物の巻上げ，巻下げをする垂直方向パワーアシストシステムを提案してきた．これらの研究により，重量物でも少ない力で搬送することが可能となった．他にも，重量物搬送における作業負担を減らすパワーアシストの研究が盛hに行われている．山田らはスキルアシストロボットを提案している．これは，搬送装置にハンドルが取り付けられており，そのハンドル部に対して操作者の加えた操作力の方向，また，その操作力の大きさに応じた速度でモータが移動することでパワーアシストを行っている．本研究では，従来からの問題である，搬送物接地時，搬送物の巻上げが繰り返されるリミットサイクルを，スライディングモードコントローラを設計することで完全に抑制する．そして，設計されたコントローラの性能をシミュレーション，実験により検証し，その有効性を示す．スライディングモードコントローラにより，従来不可能であった搬送物の接地が可能となり，搬送，接地の一連の作業が可能となった．