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開放特許抄録集


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整理番号:0047 印刷用PDF
特許名称 外力推定方法及び外力推定装置
発明者
略歴/業績他 
研究室概要
大石 潔、 桂 誠一郎、 入江 航平

利用分野

リニアモーション用小型アクチュエータ、回転センサ、位置や加速度等を任意のモーションで行う各種センサー等

発明の目的 アクチュエータの位置や加速度を検出して信号を出力すると共に、その入力に基づきアクチュエータに加わる外力を推定します。
概要 アクチュエータの位置と加速度を検出してその信号を出力すると共に、これらアクチュエータの入力指令値と位置信号とに基づき、アクチュエータに加わる外力を推定して推定信号を生成します。次いで、アクチュエータに入力する指令値と前記加速度信号とを比較してそこに加わる外力を推定します。そして、これら2つの推定信号を加算して、最終的な外力推定値を出力します。
特徴・効果 上記方法を用いると、低周波帯域から高周波帯域に至る幅広い外力の推定値を得ることができ、例えば、ものの堅さや柔らかさの情報を、迅速且つリアルタイムに人間にフィードバックできる技術にも展開できます。
換言すると、従来知られている力覚センサを利用しつつ、周波数特性の良好な力覚センシングを得ることができ、さらにはアクチュエータそのものを力の発生源として力覚検出器となり得る技術にもなります。
発明の詳細・
図面等

【特許請求の範囲】
アクチュエータの位置を検出して、位置信号を出力するステップと、前記アクチュエータの加速度を検出して、加速度信号を出力するステップと、前記アクチュエータに入力する指令値と前記位置信号とに基づき、前記アクチュエータに加わる外力を推定する第1推定信号を生成するステップと、前記アクチュエータに入力する指令値と前記加速度信号との比較により、前記アクチュエータに加わる外力を推定する第2推定信号を生成するステップと、前記第1推定信号と前記2推定信号とを加算して、最終的な外力推定値を出力するステップと、からなることを特徴とする外力推定方法。

【詳細】
高い周波数成分の外力を加速度情報型外乱オブザーバによって推定し、ゼロを含む低い周波数成分の外力を位置情報型外乱オブザーバによって推定することで、位置情報型外乱オブザーバおよび加速度情報型外乱オブザーバ単独での帯域の狭さを補って、微分ノイズによる影響を最小限に抑えつつ、直流成分を含む従来よりも幅広い周波数領域の外力推定値を取得できます。

外力推定装置の基本ブロック図
外力推定装置の基本ブロック図
実験装置の例
外力推定のための実験装置写真
ライセンス情報
  • 特許登録番号:第4487073号
  • 登録日:H22年4月9日(2010年)
  • 権利満了日:H38年3月3日(2026年)
  • 実施許諾:可
  • 権利譲渡:否
事業化情報
  • 実施実績:複数企業と共同研究中
  • 許諾実績:無し
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