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Development of the Bunraku Robot Which can be Operated by One Person

开发单人操作的文乐机器人

基本信息

批准号：
19K12175
负责人：
山崎容次郎
金额：
$ 2.41万
依托单位：
Kagawa National College 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：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は，(1)文楽ロボットの分散統合制御システムの開発，(2)人形の脚動作の分析と文楽ロボット脚機構の制御，(3)移動機構と脚機構の協調制御，(4)左腕機構における曲率が反転する軌跡の生成，について取り組んだ。ロボコン経験のある学生の協力を仰ぎ，成果の一部は2023年2月開催の電気学会スマートシステムと制御技術シンポジウムで発表した。まず，(1)については，胴体，左腕，脚機構と移動機構を統合制御するメインマイコンを設け，計測・制御用マイコンやセンサについても見直しを図った。移動機構には実際の移動距離を計測できる計測輪を設け，動作切り替え用スイッチも一部増設した。下記に示すように，左腕を除いた全身の分散統合制御が実現できた。(2)については，徳島県立阿波十郎兵衛屋敷において阿波十郎兵衛座の協力も得て，定常歩行，足踏み，段差乗り越え，正座移行時の動画を改めて撮影し，ヒアリングも行った。そして，人形の足先の軌跡に近い歩行曲線を定式化した。さらに速度特性も検討し，歩行曲線の媒介変数の時間変化率を可変し，歩行速度を可変できる制御手法を考案した。(3)については，胴体機構に搭載したIMUセンサとロータリーエンコーダで計測した胴体のロール・ピッチ・ヨー角の偏差と全方向移動機構の指令速度に対してPID制御系を構築した。さらに移動機構の指令速度に応じて歩行曲線の時間変化率を可変させることにより，移動と歩行動作の協調制御を実現させ，操作者（主遣い）の意図に応じて前進・旋回ができることを計測輪の出力から確認した。(4)では，対数螺旋曲線の曲率を途中で反転させた手先軌跡の生成手法を検討した。定式化を見直しパラメータに応じて曲線を生成できるようになったが，パラメータが多い。そのため，任意の通過点を指定した後に最適化手法を用いて曲線を生成する方法を検討したが，計算が収束しない場合があり未完である。

This year, (1) the development of the decentralized and integrated system of the Wenzhou ロロボットののシステムのの発, (2) the analysis of humanoid foot movements and the system of the Wenzhou のロボットfoot mechanism Control, (3) coordinated control of the moving mechanism and the foot mechanism, (4) the curvature of the left wrist mechanism and the generation of the trajectory, and the set of the left wrist mechanism.ロボコ経験のあるStudents’ collaborative efforts, the first part of the results, February 2023 Kaichui Denki learns the control technology of スマートシステムと and controls it.まず, (1) については, body, left wrist, foot mechanism and moving mechanism するメイ integrated controlンマイコンをSETけ, measurement and control of the マイコンやセンサについても见直しを図った. The movement distance of the moving mechanism is measured by the measuring wheel, and the movement is replaced by a set of parts. Write down the にshow すように, and the left wrist ををいたthe whole body is dispersed and unified to control が実appears できた. (2)については, Tokushima Prefecture’s Awajurobei House Shiki Awajurobei’s Awajurobei Seat’s Cooperation and Determination, determined Walk often, step on your feet, cross the steps, take a picture when you are moving, and walk on the ground.そして, the trajectory of the humanoid's foot first and the near and walking curve of the humanoid are formalized.さらにspeed characteristicsも検し, walking curve のmedium value and time change rate をををらし, walking speed をををできるcontrol technique をproven caseした. (3) The carcass mechanism is equipped with the IMU system and the carcass is measured and measuredロール・ピッチ・ヨー角のdeviationとomnidirectional movement mechanismのcommand speedに対してPID control systemをConstructionした. The command speed of the moving mechanism, the time change rate of the walking curve, and the coordination of the moving and walking actions can be adjusted Controlling the appearance of the wheel, the operator (main dispatch) will move forward and rotate the measurement wheel according to the operator's intention (main dispatch). (4) The curvature of the helical curve is calculated by the method of generating the trajectory first by hand. Stylized しパラメータに応じてcurveをgeneratedできるようになったが,パラメータが多い. This method uses the optimal method to generate the curve after specifying it at any point, and calculates the convergence of the situation and the unfinished method.