モデルベース適応制御法と学習制御法の確立と機械システム高知能化

基于模型的自适应控制方法和学习控制方法的建立与机器系统智能的提高

基本信息

  • 批准号:
    05452216
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.92万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1993
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1993 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究では,ロボットアームやハンド等の機械システムを高機能かつ高知能化するための基礎として、モデルベース適応制御と呼ばれる機械システム特有の適応制御法と学習制御法を,申請者等によって開発された“関節空間における直交化原理"に基づいて,手先が幾何学な拘束を受ける機械システムに対して拡張した.具体的には,1)申請者らの見出した“直交化原理"によってモデルベース適応制御法をハイブリッド制御の場合に修正した方法の計算機シミュレータを作成した.特に,DAE(微分代数方程式)の数値解法として,4次のRunge-Kutta法の拡張版と“Constraint Stabilization Mothod"と呼ばれる二つの方法のプログラム開発を行った.2)また,直交化原理に基づいて設計したモデルベース適応制御と学習制御の計算機シミュレーションを行った.この時,位置,速度,モーメンタム(力の積分)の誤差フィードバックの係数の取り方と制御性能との関係をチェックした.3)力センサーを手首に装着し,モーメンタム誤差と関節位置および関節速度の誤差ベクトルが関節空間で互いに直交するように,直交射影行列を実時間で計算する方法をロボット制御系に組み込んだ.そして,手先が作業空間の平面上に拘束された場合について,位置と力を同時に与えられた理想軌道に追従させる制御実験を行い,モデルベース適応制御制御性能の評価を行った.この結果,半径10cmの円軌道の位置と力の追従制御が1秒1回以上の拘束運動でも可能になった.
This study aims to develop the basic theory of "orthogonalization principle of joint space" and the basic theory of mechanical system theory of "geometric constraint" by hand. Specifically, 1) the applicant's view of the "orthogonal principle" in the case of the appropriate control method, the correction method of the computer system to create. In particular, the numerical solution of DAE(differential algebraic equation) is based on the principle of orthogonality. The numerical solution of DAE (differential algebraic equation) is based on the principle of orthogonality. Time, position, velocity, motion, error (force integral), coefficient of motion, control performance, etc. 3) Force, motion, error, joint position error, joint velocity error, joint space error, orthogonal motion, orthogonal motion, time calculation, method of motion, control system, etc. In the case of constraint on the plane of the workspace, the position and force are simultaneously controlled by the ideal orbit, and the control performance is evaluated. As a result, the position and force of the orbit with radius of 10cm can be controlled by the constraint motion of more than 1 second.

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
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专利数量(0)
T.Naniwa: "Learning Control for Robot Tasks under Geometric Constraints" to be published in Proceedings of the 1994 IEEE International Conference on Robotics and Automation. (1994)
T.Naniwa:“几何约束下机器人任务的学习控制”将发表在 1994 年 IEEE 国际机器人与自动化会议论文集上。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
S.Arimoto: "A Quasi-Natural Potential and Its Role in Design of Hyper-Stable PID Servo-Loop for Robotic Systems" to be published in Proceedings of the CAI Pacific Symposium'94 on Control and Industrial Automation Applications. (1994)
S.Arimoto:“准自然势及其在机器人系统超稳定 PID 伺服环设计中的作用”将发表在 CAI Pacific Symposium94 控制和工业自动化应用程序上。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
T.Naniwa: "Learning Control for Geometrically Constrained Robot Manipulators" Proceedings of IROS(Intelligent Robots and Systems)'93. 746-753 (1993)
T.Naniwa:“几何约束机器人操纵器的学习控制”IROS(智能机器人和系统)93 论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
S.Arimoto: "Principle of Orthogonalization for Hybrid Control of Robot Arms" Proceedings of 12th IFAC World Congress. 507-512 (1993)
S.Arimoto:“机器人手臂混合控制的正交化原理”第十二届 IFAC 世界大会论文集。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
S.Arimoto: "Learnability and Adaptability in Robot Dynamics" Proceedings of the 1993 IEEE/Nagoya Univ.WWW on Learning and Adaptive System. 85-91 (1993)
S.Arimoto:“机器人动力学中的学习性和适应性”1993 年 IEEE/名古屋大学 WWW 学习和自适应系统论文集。
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  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
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知道了