非ホロノミックシステムの解析およびハイブリッド制御とその宇宙ロボットへの応用

非完整系统分析与混合控制及其在空间机器人中的应用

• 批准号: 12750402
• 负责人: 小林 啓吾
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750402/
• 关键词: 非ホロノミックシステム; 時間軸状態制御形; 最適制御; Chained form; ハイブリッド制御; chained form

本研究においては,非ホロノミックシステムの可制御性の解析と軌道計画を含む最適制御を行った.無重力下の非ホロノミック系である非駆動関節を含むマニピュレータ系を取り上げ、無数の非駆動関節を持つ場合の可制御性を考察した。また、2つの駆動関節と1つの非駆動関節からなる系に対して、軌道生成とその軌道への収束制御を行った。以上の成果を日本ロボット学会学会誌にて発表した。非ホロノミックシステムの正準系であるchained formに対して、ハイブリッド時間軸制御形を提案し,それに基づく最適制御手法を提案した。これは時間軸状態制御形に含まれる切り換えシステムという性質を,ハイブリッドオートマトンに類する形で定式化したものであり,そこに内在していたハイブリッド性を陽に表現したものである.このハイブリット時間軸制御系に対し,最適軌道計画と、最適フィードバック制御の設計が連動した制御手法を提案した.これをchained formの代表的な例である4輪車系に適用した。以上の成果をシステム制御情報学会誌にて発表予定である。時間軸状態制御による制御をハイブリッドな切り替え制御問題とみなして、制御系を設計する手法を研究した。数値シミュレーションおよび計算結果のアニメーション表示のためのプログラミングおよびライブラリの整備を行った。学会発表時にはノートパソコンとプロジェクターによるデモンストレーションを行い、参加者の直感的な理解を助けた。なお,近年,宇宙ロボットをchained formで表現する手法が提案されたので,上記の成果は宇宙ロボットにそのまま適用できる.具体的な適用については今後の展開としたい.

In this paper, we analyze the controllability of the orbital system, including the optimal control of the orbital plan. The non-moving joints in the weightless environment are controlled by the non-moving joints in the weightless environment 2. Motion joint 1. Motion joint 2. Motion joint 3. Motion joint 4. Motion joint 3. Motion joint 4. Motion joint 4. The above achievements are presented in the Journal of the Japanese Academy of Sciences. The correction system of the non-standard system is chained to the Timeline control system, and the optimal control method is proposed. The Timeline state control pattern contains the following properties: Timeline control system, optimal orbit planning, optimal control design and linkage control method proposed. The example of this chained form is applicable to 4-wheelers. The above results are expected to be published by the Institute of Information Technology. Timeline state control, control system design, control system design, etc. The calculation results of the numerical value of the solution are shown in the table below. The participants were able to understand each other directly when they were invited to participate in the event. In recent years, the universe has become a chained form of performance, and the above results have been applied. Specific application of

项目成果

小林啓吾, 柴田雄吾, 潮俊光: "非ホロノミックチェインドシステムのハイブリッド時間軸状態形による最適制御"システム制御情報学会論文誌. 15・5(掲載予定). (2002)

Keigo Kobayashi、Yugo Shibata、Toshimitsu Ushio：“使用混合时间轴状态形式的非完整链式系统的优化控制”，系统、控制和信息工程师学会汇刊 15/5（待出版）。

吉川,小林,渡辺: "非ホロノミックな拘束を持っ3自由度マニピュレータの目標軌道の生成と収束制御"日本ロボット学会誌. 18・4. 584-589 (2000)

吉川、小林、渡边：“具有非完整约束的三自由度机械臂的目标轨迹生成和收敛控制”日本机器人学会杂志 18・4（2000）。

吉川恒夫, 小林啓吾, 渡辺: "非ホロノミックな拘束を持つ3自由度マンピュレータの目標軌道の生成と収束制御"日本ロボット学会誌. 18・4. 584-589 (2000)

Tsuneo Yoshikawa、Keigo Kobayashi、Watanabe：“具有非完整约束的 3 自由度机械手的目标轨迹生成和收敛控制”日本机器人学会杂志 18・4（2000 年）。