ラフテレーンクレーンの逆動力学計算と振れ止め制御のための目標入力

摘要

This paper discusses inverse dynamics calculation of rough terrain crane and its use for vibration suppress control. In most studies, the dynamical model of the crane mechanism is simplified and a little bit different from the actual rough terrain crane. The paper shows a forward dynamics model and an inverse calculation method based on the actual rough terrain crane. The inverse dynamics calculation for given desired trajectory of suspended load can be used for a vibration suppress control. The desired trajectory of suspended load needs some mathematical condition to realize the vibration suppress control. This paper also shows the condition on the desired trajectory of suspended load.%旋回クレーン機構は簡単な構造を持ち，本体重量に対する可搬重量が大きいため，建設現場等での作業に重要な役割を果たしている.特に図1に示すラフテレーンクレーンと呼ばれる車両と一体化したクレーンは建設現場で広く用いられている.一般にこの種のクレーン装置は吊荷が揺れやすいため揺れ止め制御や自動運転（クレーンのロボット化）が望まれている.旋回クレーン振れ止め制御や自動運転手法は種々提案されている（例えばなど）.また著者らは旋回クレーンを含むクレーン装置に適用できる，逆動力学計算に基づく制御手法を提案している.これは，吊り荷の目標軌道が与えられたときに逆動力学計算を行い，逆動力学に基づいてクレーンのワイヤロープ長，旋回角度，起伏角度を操作することによって吊り荷の軌道を目標軌道に追従させることで吊り荷が揺れない制御を行う手法である.しかし，既報ではクレーンのモデル化を簡略化しており，実際のラフテレーンクレーンで用いられている機構とは多少異なるため，ラフテレーンクレーン逆動力学計算が可能かどうか不明であった.また，これまで提案制御手法での吊荷の目標入力の条件は必ずしも明確ではなかった.