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内山 直樹(うちやま なおき)

所属 機械工学系
兼務 人間・ロボット共生リサーチセンター
職名 教授
専門分野 システム工学 制御工学 メカトロニクス
学位 博士(工学)(東京都立大学)
所属学会 日本機械学会 / 計測自動制御学会 / 精密工学会 / システム制御情報学会 / 日本ロボット学会 / 自動車技術会 / 米国電気電子学会(IEEE)
E-mail uchiyama@me
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://ise.me.tut.ac.jp/

研究紹介

システム制御理論とその機械システムへの応用に関心があり,現在は次のような研究を行っています。
1.特性が未知なシステムの出力を任意の目標軌道に追従させるためのロバスト適応制御法
2.ロボットマニピュレータやクレーン等振動を有する機械システムのロバスト制振位置決め制御法
3.工作機械の輪郭制御法
4.視覚ロボット,移動ロボット,飛行ロボット等ロボットシステムの制御法
5.ディーゼルエンジンの制御法

テーマ1:機械システムの高精度制御

概要

工作機械,ロボット等機械システムの高精度制御を実現するために,機械システムの特性や摩擦外乱等の影響を把握する必要がありますが,本研究ではこれらのリアルタイム推定に基づく適応制御法の提案を行っています。適応制御系は推定と制御を同時に行う複雑な構成を有するため,実際の環境においてロバスト性が著しく低くなることが指摘されていますが,これを向上する方法も提案しています。また,周期的な目標軌道に,特性が未知な制御対象の出力を完全に追従させることが可能な適応繰返し制御法の研究も進めています。工作機械,産業ロボット,空気圧アクチュエータに提案法を応用し,実験により有効性を確認しています。

キーワード

離散時間制御,適応制御,ロバスト制御,繰返し制御,工作機械,ロボット,空気圧アクチュエータ

テーマ2:工作機械の輪郭制御

概要

市販の工作機械では,送り駆動系各軸の位置誤差低減を目的とする制御系が通常構築されていますが,加工の観点からは,各軸の位置誤差ではなく工作物の加工形状誤差(輪郭誤差)を抑制することが重要であり,本研究ではこれを考慮する制御法の提案を行っています。送り駆動系の動特性変動や摩擦外乱等に対してロバスト性を有し,さらに量産加工においては省エネルギー化が期待できる輪郭制御法を提案し,実験により有効性を確認しています。また,最短加工時間制御に応用する方法も提案しています。

A. El Khalick M., N. Uchiyama, Contouring controller design based on iterative contour error estimation for three-dimensional machining, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, Elsevier, 27 (2011) 802?807

キーワード

工作機械,送り駆動系,輪郭制御,適応制御,ロバスト制御,最短加工時間制御

テーマ3:機械システムの簡易ロバスト制振制御

概要

機械システムの制御では,制振と位置決めを同時に達成することが一般に望まれますが,本研究では,振動系の任意の固有振動数変動に対してロバスト性を有する制御法を提案しています。この方法では,振動系の速度計測を必要としないという利点も有しています。本方法をロボットマニピュレータや旋回クレーンに応用し,搬送物質量およびロープ長変化に伴う固有振動数変動に対して高いロバスト性を有することを実験により確認しています。

キーワード

ロバスト制御,極配置制御,固有振動数変動,ロボットマニピュレータ,旋回クレーン

担当授業科目名(科目コード)

機構学(B11530140) / 機械工学実験I (B11510050) / ロボット創造実験 (B11610011) / ロボット工学(B11623040) / 特別研究 (B0111049) / ロボット工学特論 (M21623010) / 輪講I (M21610010) / 輪講II (M21710020) / 特別研究 (21610030)

その他(受賞、学会役員等)

移動ロボット,人間操作型ロボット,視覚ロボット,聴覚ロボット,落体受取ロボット,飛行ロボット,柔軟マニピュレータなどロボットシステムの制御に関する研究,コモンレール式ディーゼルエンジンの制御に関する研究


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