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佐々木 忍
JAERI-M 90-147, 40 Pages, 1990/09
本報は、ロボット・マニピュレータの逆動力学の問題を解くアルゴリズムについて取扱う。Lagrange力学から誘導された動力学の方程式と比較すると、取扱う関係がリンクの相対運動の再帰的表現により簡単な形で記述できた。6リンク・マニピュレータに適用した計算機シミュレーションにより、現在の方法が計算効率の観点から他のアプローチに比べもっとも適切であろうという示唆を得た。とくに、計算の複雑さがリンク数を増やしてもあまり大きな影響をうけないことは注目に値する。
佐々木 忍
計測自動制御学会論文集, 23(5), p.485 - 490, 1987/05
制御を前提に展開される空間リンク機構としてのマニピュレータの解析的研究は、その数式表現上2つの問題を提起する。すなわち、そこではデカルト座標系(作業空間)と関節座標空間との数学的対応を明確にすることであるが、関節座標への写像はごく特殊なケースを除き陽的な形の解析解は期待できない。通常こうした非線形運動学方程式を局所的に線形化し近似式を使って計算を可能にしている。本報では、6関節型ロボット・マニピュレータの運動学を回転演算子とベクトル演算で求め、この逆問題に対しては、多項式に一旦変換を行った。高次の代数方程式を精度よく解くため、Bairstow法を採用して、その実根から対応する各関節の回転角を引き出した。逆ヤコビ行列を使った線形化法に比べて、制約条件内で全ての実行可能解を発見でき、マニピュレータの腕姿勢の研究にも役立つと思われる。簡単な計算例で解の信頼性・多重性を明らかにした。
徳田 伸二; 常松 俊秀; 竹田 辰興
JAERI-M 86-171, 40 Pages, 1986/11
FCT(Flux Conserving Tokamak)平衡を逆平衡解法で数値的に求めた。FCT平衡に対する境界条件を陽に表わすため高ベ-タ・トカマク近似を用い、また、モ-メント法で偏微分方程式を連立準線形常微分方程式に簡約した。これにより方程式の特異点での解の正則条件を正確に表わす事ができ、また、解くべき問題が扱いやすい準線形常微分方程式の境界値問題に帰着する。この境界値問題を射撃法(Shooting Method)の一種である準線形化法で解いた。テスト計算の結果、MHD安定性解析で要求される高い精度を持つ高ベ-タ・トカマク平衡が得られる事が示された。
佐々木 忍
JAERI-M 86-018, 76 Pages, 1986/02
本報告では、6関節のマニプレ-タに対する逆運動学方程式を解く新しい方法を取り扱っている。その数学的手法は、キネマテックな関係をマニプレ-タ先端部の関節に着目し、この関節角を変数とする高次の多項式に変換するものである。このアルゴリズムを用いて角関節角の計算を実施したが、その解の精度は極めて満足のいくものである。
黒柳 利之
日本機械学会論文集,B, 52(473), p.117 - 125, 1986/00
表面温度変化には連続的に変化する場合と、一見、不連続に変化する場合とがある。後者の場合、たとえば、ステップ状表面温度変化はLegendre級数展開等で知られているように、連続的に変化する関数の重ね合せとして表現することができる。したがって、内部温度と表面温度との関係を表示するDuhamelの積分で、その被積分関数内に含まれる未知の表面温度は連続的に変化するものと見做す取扱いが可能である。このことより、Duhamelの積分は未知の表面温度およびその導関数を含む方程式に変換できる。この変換された式より、内部温度が一次元固体の断熱端で与えられる場合、同固体の他端の未知の表面温度および表面熱流束は、その断熱端での温度およびその導関数を用いて記述する式が導かれる。
黒柳 利之
日本機械学会論文集,B, 52(473), p.126 - 134, 1986/00
一次元固体内部の任意の一点で与えられる温度と熱流束変化の知見は同固体内の他のすべての点(表面も含む)の温度と熱流束を規定しているものと考えることが出来る。このことを示す式が、未知の温度または未知の熱流束を被積分関数に含むDuhamelの積分の取扱いから導かれる。内部点での知見が完全に与えられる場合には、これら本報の式は、本報とは異った方法で導かれたBurggrafの式等と同一の結果を与えるし、また、本報の式は、直問題で知られている各種温度応答で正しい記述を示す。内部点で与えられる知見が不完全の場合には、表面条件変化開始直後の小さい時間幅以外で、本報の各式は正しく温度応答を記述できる。この表面条件開始直後にある表面条件記述時の記述不能時間幅の最大値を平板,中空円柱,円柱の場合について示した。
黒柳 利之
JAERI-M 83-111, 107 Pages, 1983/06
一次元固体内の1点の温度と熱流束変化の知見を用いて、同固体の表面温度と表面熱流束を記述する式を、デュハメルの積分を利用して、平板の場合について導いた。この裏面温度、表面熱流束記述式は、表面条件が不連続変化直後の短い時間巾以外では、未知の表面条件変化を記述しうることを明らかにした。この表面条件記述不能時間巾を、数値計算により示した。表面温度、表面熱流束記述式では、内部点の温度と熱流束変化の知見を必要とするので、内部点の熱流束変化の評価方法について検討した。
藤村 統一郎; 筒井 恒夫
JAERI-M 8253, 133 Pages, 1979/05
固有値問題を解く数値解法のアルゴリズムの調査(JAERI-memo6225)に引き続いて、それらに基づいた解法プログラムが開発・整備され、既存のプログラムとの比較がなされた。EISPACK-Jは米国ANLの固有値問題専用パッケージEISPACK-2を発展させたものであり、複素行列の標準問題や実行例の一般問題を解くほか、必要な固有値や固有ベクトルのみを求める特殊問題も解くことができる。また、変った機能をもつ8件のプログラムも整備されたが、これらはベンチマーク・テストを通して、その特徴が明らかにされる。テストには実験規模の問題を含む多くの問題が用意され、各プログラムの計算に要する計億領域、計算時間、解の精度について検討された。その結果、Householder法、QR法、それに逆反復法に基づくEISPACK-Jのプログラムは計算時間および精度について優れていることが示された。
