Ever since I was a child, I always perceived Japan to be one of the most advanced countries in technology, manufacturing, and robotics. For that reason, I decided to pursue my graduate studies in Japan and to play a role in the revolutionization of the technology and manufacturing world. The concept that Japan is a leader in the technology field was reinforced when I got to live and study in Japan, and I was convinced that a career in Japan is what I wanted. Even though I was already living and studying in Japan when it was time for me to start job hunting, and even though I was already introduced to Japanese business customs and etiquette, I was still finding difficulties navigating the complicated job-hunting process. The typical job-hunting process is tailored for Japanese students, and as a foreigner, I was facing difficulties fitting into the system. I was however adamant about working in Japan after graduating from university and did not give up. I do consider myself lucky to have come across ASIA to JAPAN. They streamlined the job-hunting process in a foreigner-friendly manner. It wasn’t until they helped me out that I started being noticed by Japanese companies, and eventually being invited for interviews and asked to take aptitude tests. The staff from ASIA to JAPAN supported me every step of the way. From explaining the job-hunting process to reviewing my resume and documents, to organizing presentations by company employees and HR allowing me to better understand the companies’ profile. They also scheduled individual prepping sessions before every interview and also provided feedback sessions after my interviews where I got to receive comments and recommendations on how to improve my interviewing skills. Job hunting in my home country is relatively different from Japan, so the advice and observations they provided were crucial for my success. I was worried that the coronavirus would cause insurmountable limitations in my job-hunting journey such as, for example, difficulties traveling to the interview site, companies implementing work-from-home protocols preventing me from getting an interview, or even companies limiting the number of newly hired employees due to the economic slowdown. However, ASIA to JAPAN was quick to adapt and to transition to a virtual environment. Therefore, being located far from the company’s headquarters did not prevent me from getting interviews, and to therefore get the opportunity to showcase my skills and experience to the hiring committee. When I received the email informing me that I got a job offer I was ecstatic. I was glad to know that all the hard work and effort I put into preparing for the interviews was finally rewarded, and I am grateful for ASIA to JAPAN’s help. I was now able to surpass the main obstacle I had in my plan to work in Japan, and I am now looking forward to joining the company and building my professional network, gaining professional experience, and hopefully, one day, have an impact on the Japanese market.
題名:「一体構造空電ハイブリッド直動アクチュエータのモデル化と力の推定」
私は大阪大学大学院石黒研究室の学生です。卒業論文のタイトルは一体構造空電ハイブリッド直動アクチュエータのモデル化と力の推定です.
ハイブリッドアクチュエータは、当初石黒研究室で開発されました。 ただし、ハイブリッドアクチュエータのシミュレータや、有限要素法と数学的アプローチを使用した3相同期リニアモーターはこれまで開発されていません。 したがって、私の研究は、この新しいシステム用の新しいシミュレータを開発することです。
ヒューマノイドロボットと外骨格ロボットは、私たちの日常で人間と一緒に動作することが期待されています。軽量でコンパクトな、力制御可能なダイレクトドライブアクチュエータは、可変インピーダンスを実現するための重要なコンポーネントの1つです。 周囲からの外乱の影響を軽減し、ロボットが外力に柔軟に対応できるようにします。 幅広い制御周波数と高い出力重量比(PWR)を備えたアクチュエータは、実際の環境でのタスク(衝突に関連するエネルギーの吸収、柔らかい物体の把握、把握された物体の滑りの制御など)にとって重要です。
ダイレクトドライブアクチュエータは、周囲からのノイズの影響を低減できるため、重要な要素の1つです。究極のアクチュエータは、高出力/重量比、高い柔軟性、高いバックドライバビリティ、素早いレスポンスを備えています。しかしながら、従来のアクチュエータはそのような結果を達成することができません。 したがって、ハイブリッドアクチュエータが開発されています。
私の研究の焦点は
· 静的有限要素法(FEM)シミュレーションと数学的モデリングによる3相同期リニアモーターのモデリング
· ハイブリッドアクチュエータのモデリングと力の推定
· プロトタイプを作成し、提案されたモデルの実験的検証を行う
私が取り組んでいるアクチュエータには、電磁式と空気圧式の2つの主要な要素が含まれています。アクチュエータの電磁要素は、高速ですが反応が小さいです。一方、空気圧要素には大きな力がありますが、反応が遅いです。それらを結合することで、空気圧式アクチュエータと電磁式アクチュエータの両方の利点を備えたハイブリッドアクチュエータが得られます。つまり、重量比に対するパワーが大きくなり、高速かつ正確に反応することができます。
最後に、実際の実験システムの値をシミュレーションと比較するために、プロトタイプのアクチュエータが構築されました。結果間の近接性により、シミュレーションの精度を確認できます。
シミュレーションにより、実際のシステムに十分近い結果が生成されました。つまり、実験は成功しました。
研究をしている間、いくつかの問題に直面しましたが、解決策に取り組むことで、フィールドでより熟練することができました。 シミュレーションのトラブルシューティングを学び、摩擦係数や粘度係数などの実験から機械定数を取得しました。 また、シミュレーションと実験の両方で作業することは、最初に理論値を見つけ、次に実際の値と比較することができるため、非常に実り多い経験でした。
また、2つの異なる分析方法を1つに組み込むことも学びました。 このシミュレーションは、システムの数学的モデリングとともに、有限要素法分析で構成されています。 有限要素法は、入力電流に基づいて力の値とインダクタンスを生成するために使用されます。 数学的モデリングは、回路の入力電圧と損失、および力の空気圧成分に基づいて電流値を計算します。
実験では、周囲からの多くの妨害やノイズが発生しますが、シミュレーションではこれらを考慮するのは困難です。 したがって、シミュレーション結果と実験の間に違いが存在しますが、許容範囲です。 シミュレーションの強化は、現実世界で発生する可能性のある外乱のタイプを分析し、それらをシミュレーションに追加することです。
このアクチュエータの応用例は様々です。産業分野では、金属の研磨、トリミングなどの熟練した動作を実現できます。医療分野では、触診装置や義足の部品として使用できます。最後に最も重要な応用例としてアクチュエータを使用して、ヒューマノイドロボットの指などの可動性を向上させ、そのような動作を実行するために必要な精度と速度を提供できます。