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J-GLOBAL ID：202102234735602423   整理番号：21A2568735

渦電流センサを用いた精密球面継手の回転角を測定する新しい方法【JST・京大機械翻訳】

A New Method for Measuring the Rotational Angles of a Precision Spherical Joint Using Eddy Current Sensors

著者 (6件)： Hu Penghao ,  Zhao Linchao ,  Tang Chuxin ,  Liu Shanlin ,  Dang Xueming ,  Hu Yi
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 20  号： 14  ページ： 4020  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 精密球面継手は,3自由度で回転を実現できる球面運動対である。このジョイントは,ロボット,並列メカニズム,およびハイエンド医療機器,ならびに航空宇宙および他の分野で広く用いられている。しかし,継手が受動運動であるとき,回転方向と角度は決定できない。回転方向と角度のリアルタイム決定は,継手が設置される装置の運動制御精度の改善に重要である。本研究では,渦電流センサを利用する新しい測定法を提案し,ジョイントボールの特別な特徴を同定し,間接的に角度測定を実現した。基本的なアイデアは,その運動精度と機械的性能に影響することなく,ボール上の特定の形状特徴を製造することである。渦電流センサアレイはボールソケットに分布する。ボールヘッドが回転するとき,あらゆる渦電流センサの出力信号と同様に,センサと反対にボール上の特徴が変化した。渦電流センサアレイの出力信号とボールヘッドの回転方向と角度の間の関係を確立する測定モデルを,人工ニューラルネットワークの学習と訓練によって構築した。プロトタイプを,提案した方式を用いて開発し,次に,モデルシミュレーションと実現可能性実験を,実行した。結果は,単一軸の平方自乗角誤差が約20分であり,提案した方法の実現可能性を示唆した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルゴリズム ,  ロボット ,  ニューラルネットワーク ,  ソケット ,  *渦電流 ,  球面 ,  一軸 ,  センサ ,  自由度 ,  回転角 ,  センサアレイ ,  電流センサ ,  運動制御 ,  プロトタイプ
準シソーラス用語： 実時間 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 球面継手 ,  渦電流センサ ,  GRNNアルゴリズム ,  角度測定

分類 (2件)： 非破壊試験  (HB02030F) ,  計測機器一般  (AD02000X)

引用文献 (24件)：

• Lee, K.M. Orientation Sensing System and Method for a Spherical Body. U.S. Patent US:5319577, 7 June 1994.
• Lee, K.M.; Roth, R.; Zhou, Z. Dynamic modeling and control of a ball-joint-like variable-reluctance spherical motor. ASME J. Dyn. Syst. Meas. Control 1996, 118, 29-40.
• Chirikjian, G.S.; Stein, D. Kinematic design and commutation of a spherical stepper motor. IEEE/ASME Trans. Mechatron. 1999, 4, 342-353.
• Stein, D.; Scheinerman, E.R.; Chirikjian, G.S. Mathematical models of binary spherical-motion encoders. IEEE/ASME Trans. Mechatron. 2003, 8, 234-244.
• Eaton, H.L.; Ferrari, P.A. Coordinate Measurement Machine with Improved Joint. U.S. Patent US:8336220B2, 25 December 2012.

タイトルに関連する用語 (6件)： 渦 ,  電流センサ ,  精密 ,  球面 ,  継手 ,  回転角