Wideband Load-side Acceleration Control for General Purpose Robot in Life Space

生活空间通用机器人宽带负载侧加速度控制

• 批准号: 21K04020
• 负责人: 横倉 勇希
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04020/
• 关键词: モーションコントロール; モータドライブ; パワーエレクトロニクス; 加速度制御; 力制御; 電流制御; ロボティクス

人間の生活領域において、物理的な接触をともなう様々な作業を代替できる汎用性のある多関節ロボットはこれまでのところ未だに実現できておらず、その大きな原因としては従来の産業用ロボットの「力制御帯域の低さ」がある。物体との接触力を制御する必要がある生活領域においては、現在のところ手先位置を制御することのみに特化した産業用ロボットをそのまま汎用ロボットとしては使用することができないという実情がある。本研究では、「力制御帯域」を目的達成のための最重要な指標としており、その「力制御帯域」とは力制御系の制御性能を示すもので、ロボットに加わる外力をどの周波数まで制御可能かを表している。従来の産業用ロボットで力制御系を構築しても、その力制御帯域は著しく低くなってしまう。その要因として加速度次元の共振振動、永久磁石同期モータの遅い電流制御、遅いねじれトルク制御の３つが考えられている。そこで本研究では、それら３つの問題の解決を目的とし、位置制御と力制御との双方が広帯域に亘り可能な「負荷側加速度制御」を実現させることで、従来の産業用ロボットを生活領域汎用ロボットへと変生させることを目指している。当該年度においては、負荷側加速度制御の内部のフィードバック制御ループである「ねじれトルク制御」の高速化を実現する手法を新たに考案し、その結果として負荷側加速度制御の広帯域化、そしてロボットの力制御帯域のさらなる広帯域化が可能となることを見出すことができた。

Human の life に お い て, physical contact な を と も な う others 々 な homework を instead of で き る domestic sex の あ る masato section more ロ ボ ッ ト は こ れ ま で の と こ ろ not だ に be presently で き て お ら ず, そ の big き な reason と し て は 従 to の industrial ロ ボ ッ ト の "force suppression 帯 domain の low さ" が あ る. Object と の contact force を suppression す る necessary が あ る life に お い て は, now の と こ ろ hand position first を suppression す る こ と の み に specialized し た industrial ロ ボ ッ ト を そ の ま ま domestic ロ ボ ッ ト と し て は use す る こ と が で き な い と い う be affection が あ る. , this study で は "force suppression 帯 domain" を aim to achieve の た め の is the most important indicator な と し て お り, そ の "force" royal 帯 domain と は force suppression is の suppression performance を shown す も の で, ロ ボ ッ ト に plus わ る force を ど の cycle for ま で suppression may か を table し て い る. The 従 industry uses the ロボットで force control system を to build the <s:1> て <e:1>, the そ force control zone is く low くなって まう まう まう. そ の by と し て yuan の resonance vibration acceleration time, permanent magnet in the same period モ ー タ の 遅 い current suppression, 遅 い ね じ れ ト ル ク suppression の 3 つ が exam え ら れ て い る. そ こ で this study で は, そ れ ら 3 つ の の solve を purpose と し royal royal と と force system, position system both の が hiroo 帯 domain に animation り may な "load lateral acceleration suppression" を be presently さ せ る こ と で, 従 の industrial ロ ボ ッ ト を life domestic ロ ボ ッ ト へ と - born さ せ る こ と を refers し て い る. When the annual に お い て は suppression, load lateral acceleration の internal の フ ィ ー ド バ ッ ク ル system initiates ー プ で あ る "ね じ れ ト ル ク suppression" high speed の を be presently す る gimmick を new た し に test case, そ の results と し て load lateral acceleration suppression の hiroo 帯 domain, そ し て ロ ボ ッ ト の force suppression 帯 domain の さ ら な る hiroo 帯 domain change が may と な る こ と を see out Youdaoplaceholder0 とがで た た.

项目成果

Single-Inertialization Based on High-Backdrivability Control Using Equivalent Disturbance Compensator for Human Interaction Robot

基于等效扰动补偿器高反向驱动控制的人机交互机器人单惯性化

• DOI: 10.1541/ieejjia.20002323
• 发表时间: 2021
• 期刊: IEEJ Journal of Industry Applications
• 影响因子: 1.7
• 作者: Suzuki Shunsuke;Kawai Yusuke;Yokokura Yuki;Ohishi Kiyoshi;Miyazaki Toshimasa;Shinozaki Taiga
• 通讯作者: Shinozaki Taiga

研磨作業ロボットを実現するメカトロニクス制御技術

实现抛光机器人的机电一体化控制技术

• 发表时间: 2021
• 作者: 横倉 勇希;大石 潔
• 通讯作者: 大石 潔

モデル予測制御による２クラッチ多慣性系の惰行状態からのショックレス再加速制御法

基于模型预测控制的双离合器多惯量系统滑行状态无冲击再加速控制方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 滝 智洋;大石 潔;横倉 勇希
• 通讯作者: 横倉 勇希

電圧積分指令追従変調の解析解を用いたインバータ制御によるモータドライブ性能改善の検討

使用电压积分命令跟踪调制的解析解研究通过逆变器控制改善电机驱动性能

• 发表时间: 2023
• 作者: 小林 勇斗;大石 潔;横倉 勇希;樋渡 天次郎;佐竹 彰
• 通讯作者: 佐竹 彰

ベース/リンクデュアル共振モデルを用いたロボットアクチュエータのための単慣性化補償器

使用底座/连杆双共振模型的机器人执行器单惯性补偿器

• 发表时间: 2022
• 作者: 長尾 星空;横倉 勇希;大石 潔;宮崎 敏昌;川合 勇輔
• 通讯作者: 川合 勇輔