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日本のロボット研究の歩みHistory of Robotics Research and Development of Japan1995Sensing〈センシング〉光学式角加速度センサ


ゴドレール イヴァン北九州市立大学国際環境工学部情報メディア工学科

この論文は、ロボット研究開発アーカイブ「日本のロボット研究開発の歩み」掲載論文です。

ロバスト制御や振動抑制制御[3]では,角加速度信号が有効に使われている.しかし,離散化や量子化された速度信号から加速度を時間微分として得るときには,演算のための時間遅れや時間微分のための高周波ノイズの増幅が問題になり,制御系の性能の劣化につながる.これらの問題を解決するために,角加速度を直接検出する光学式回転型角加速度センサを考案した[1],[2],[4],[5].

本センサは2枚のスリットディスクと光学式ピックアップで構成されている.2枚のスリットディスクのうちに1枚は中央にバネを有し,角加速度が加わるときに外輪の質量のためにこのスリットディスクのスリット群がもう一方のスリットディスクのスリット群に対してわずかながら移動する.この移動量を光学式ピックアップで非接触的に検出するので,回転速度に関係なく,回転加速度を常に検出できる.(本センサはユーニックなアイディアとして文献[5]でも紹介されたことがある.)

1996年 計測自動制御学会論文賞受賞

センサの立体イメージ図
センサの立体イメージ図

対応論文


I. Godler, A. Akahane, T. Maruyama and T. Yamashita:Angular Acceleration Sensor Composed of two Discs and Optical Pick-Up - Analysis of Basic Performances

計測自動制御学会論文集, Vol.31, No.8, pp.982-990, 1995.
(リンク先:https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicetr1965/31/8/31_8_982/_pdf)

関連論文


[1] I. Godler, A. Akahane, K. Ohnishi and T. Yamashita: Rotary Acceleration Sensor for Robust Control, Proc. SICE'93, Kanazawa, International Session, pp.1317-1322, 1993.

[2] I. Godler, A. Akahane, M. Kaneko and T. Yamashita: Angular Acceleration Sensor for Robot Joints, Proc. 11th RSJ Symp., Tokyo, pp.963-966, 1993.

[3] ゴドレール,大西,山下:減速機を含む速度制御系における振動の抑制,精密工学会誌,Vol.60, No.1, pp.86-90, 1994.(1995年 精密工学会賞受賞)

[4] I. Godler, A. Akahane, K. Ohnishi and T. Yamashita: A Novel Rotary Acceleration Sensor, IEEE Control Systems Magazine, Vol.15, No.1, pp.56-60, 1995.

[5] "Slotted disc senses angular acceleration", Machine Design, Vol. 67, No.21, November 23, p.54, 1995.