Improvement of accuracy of spray-applied tactile sensors by equivalent model estimation

通过等效模型估计提高喷雾触觉传感器的精度

基本信息

批准号：
22K04023
负责人：
高橋隆行
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Fukushima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本年度は，これまでの研究結果を基礎として，EIDORS（電気インピーダンス法の実装ソフトウェア）により得られた分布定数モデルから接触位置推定に用いるLTspice（回路シミュレータ）用のCRネットワーク型の集中定数等価回路への変換の際に導入していた近似が，シミュレーションの精度に与える影響について再検証するところから研究を開始した。これまで用いてきた集中定数等価回路は，抵抗10,200個，コンデンサ5,100個からなる回路であり，分布定数モデルから集中定数モデルへの変換を事情により手動で行わざるを得なかったため，全体を49のブロックに分割してブロックごとに抵抗およびコンデンサの値を決める方式を採用していた。本年度は，この変換を自動で行うソフトウェアツールを作成し，25個，100個，400個に分割したブロックを用いてシミュレーション精度の比較を行った。まず，コンデンサ成分を無視し，抵抗成分だけを考慮した静的（直流）モデルによる精度比較を行ったところ，先行研究の49分割に対して，400分割の方が4倍ほど高い精度のシミュレーションが行えることがわかった。一方で，接触位置を決めるために重要となるコンデンサを含めた動的な時間応答シミュレーションでは，従来モデルとの差がほとんど見られなかった。以上の結果は，分布定数から集中定数への変換の際に，ブロックの分割よりも精度に大きな影響をもつ要素があることを示唆していると考えている。また，現時点では，分布定数回路および集中定数回路のいずれも実機との間での精度検証ができておらず，今後の検討点としては，まず集中定数回路のモデルを実際に製作して，実機との間での比較を行う計画としている。

根据先前研究的结果，我们通过重新验证Eidors（电阻抗实现软件）将分布式恒定模型转换为CR网络类型时引入的近似效应，从而汇总了用于LTSPICE（电路模拟器）用于对模拟准确性的触点位置估计的恒定等效电路的效果。现在使用的总恒定等效电路是由10,200个电阻器和5,100个电容器组成的电路，并且由于从分布式恒定模型到块状模型的转换是由于情况而被强制强制的，因此整个系统被分为49个块，并且为每个块确定了电阻和底座的值。今年，我们创建了一个软件工具，可以自动转换此转换，并使用分为25、100和400的块比较了模拟精度。首先，我们使用静态（DC）模型进行了对准确性的比较，该模型忽略了电容器组件并仅考虑了400次的仿真性，而与49次分别进行了仿真，并且仅考虑了49次分区的仿真组件，并仅考虑了49次分区。另一方面，包括电容器在内的动态时间响应模拟对于确定接触位置很重要，与以前的模型几乎没有差异。以上结果表明，当将分布式常数转换为集团常数时，有一些元素对准确性的影响比块分裂更大。此外，目前，分布式恒定电路和集总恒定电路都无法与实际机器进行准确验证，并且作为将来的考虑，该计划是首先要真正产生集团恒定电路的模型，并将其与实际机器进行比较。