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倒立振子型移動体及び教育教材

シーズコード S130011144
掲載日 2013年6月7日
研究者
  • 尾崎 功一
  • 田崎 隆男
技術名称 倒立振子型移動体及び教育教材
技術概要 倒立振子型移動体1は、進行方向に直交する向きに回転軸が同軸上に配置される、独立して回転可能な一対の車輪4、5と、この一対の車輪4、5を独立して回転駆動するモータ6、7と、搭乗者が乗る面を有する搭乗台3と、進行方向における搭乗台3の傾斜角を測定する傾斜センサ15と、モータ6、7の回転をPID制御する制御手段8、9と、この制御手段8、9の制御パラメータを搭乗者が調整可能な調整手段と、走行面からの距離を測定する測距センサ13、14と、を備える。制御手段8、9は、傾斜センサ15で測定された傾斜角に基づいてモータ6、7の回転をPID制御する走行制御部と、測距センサ13、14で測定された走行面からの距離に基づいて、搭乗台3が水平状態を保つようにモータ6、7の回転をPID制御する水平制御部と、を有し、走行制御部による制御と水平制御部による制御とを切り替える。搭乗台3は、進行方向に対して横向きに搭乗者が乗る面を備えることが、農作業、工場内の作業を行う上で好ましい。他に教育教材の発明あり。
画像

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研究分野
  • 圃場作業用機械
  • 産業機械・機器
  • サーボ機構
展開可能なシーズ 倒立振子型移動体を駆動するモータの制御は、通常、PID(Proportional Action:P動作、Integral Action:I動作、Differential Action:D動作)制御により実行されるが、従来の倒立振子型移動体は、搭乗者の感覚に応じた動作を行うことができなかった。また、専ら移動時の走行性を主眼にした制御を行っており、停止時の安定性について十分な配慮がなされていなかった。したがって、従来の倒立振子型移動体は、搭乗者に対して不安定な状態で作業を強いていた。そこで、搭乗者に応じた動作を行なうことのでき、さらに、水平状態を安定して保てる倒立振子型移動体を提供する。
制御パラメータを調整する調整手段を備えているので、搭乗者に応じた動作を倒立振子型移動体に行わせることができる。さらに、測距センサで測定された走行面からの距離に基づいてモータの回転をPID制御するので、水平状態を安定して保てる。
用途利用分野 倒立振子型移動体
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人宇都宮大学, . 尾崎 功一, 田崎 隆男, . 倒立振子型移動体及び教育教材. 特開2009-286323. 2009-12-10
  • B62K  17/00     
  • B60L  15/20     
  • B62K   3/00     
  • A63C  17/12     

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