芝浦工業大学　新型ロボットプランニング研究サークル、同OB会　ホームページ

２００３年６月１０日　火曜日

■機能モデルって何？ 　日本機械学会の論文(No.97-1618)に「製品開発のための新しいモデル化手法」（機能モデルの基本概念）（長松昌男先生、角田鎮男先生、長松昭男先生）という論文が発表されています。システム工学部機械制御システム学科３年「機械シミュレーション」という授業で紹介されたことで「機能モデル」というものを知りました。私の研究テーマ（仮）でも機能モデルを使ってロボットの挙動を考えることになり、「機能モデル」について勉強することになりました。機能モデルとは一体何なんでしょう？便利なものだというのはわかっているのですが・・・詳しくは図書館などで機械学会の論文を探してみてください。ここでは自分が勉強していく過程を紹介しています。 ■機能モデルとは 　「機能モデルは、機能を表現し特性、作用、状態、エネルギー流れを視覚的に理解するためのブロック線図を基本とし、解析や処理を行うための数学モデルを伴う。」と書かれています。制御工学を勉強しているので言葉はわかるのですが、これだけでは機能モデルが何かがわかりません。読み進めていくと具体例があるようなので、そこで理解しようと思います。 ■構成物理量 （１）状態量 　系の状態を表現する量であり、電流、力、流体圧力などと、電圧、速度、流速などの２種類に分類できる。前者を流動量、後者を位差量と呼ぶことにする。流動量と位差量の積はエネルギーになる。機能モデルの根幹がエネルギーにある。 （２）特性 　流動量と位差量を関係付ける量であり、系の性質を表す。エネルギーを蓄積する蓄積特性と電気抵抗や粘性減衰のようにエネルギー損失を伴う損失特性の２種類に分けられる。前者はさらに、インダクタンスやばねこわさのように、流動量の変化をエネルギーとして蓄え位差量に変えるものと、電気容量や質量のように位差量の変化をエネルギーとして蓄え流動量に変えるものに分けられる。 (３)係数 　流動量同士または位差量同士を関係付ける数や量であり、次の３種類に分けられる。�@無単位量。�A有単位量。�Bエネルギーの増減を伴う量。 ■記号 　ブロック線図は、対象の機能構成を図示するものであり、視覚的理解を容易にするために各種記号からなっている。 ■入出力 　モデルは最小単位要素から上位にいたるすべての単位が、以下のように標準化されてた入出力を有する。 　　　（１）位差量と流動量が１：１で対となる。 　　　（２）対の一方が入力なら他方は出力になる。 　　　（３）入出力は単数または複数の対からなる。 　　　（４）入力と出力の積はエネルギーである。 　次からは具体例を見ていくことにします。

トップに戻る

このページで紹介している写真は無断で転載することを禁止します。ただし、記事を模倣してロボットを創ることは大歓迎です。