非線形回路理論の展開による手先技量の力学的理解と制御

通过发展非线性电路理论对手工技能进行机械理解和控制

• 批准号: 07455169
• 负责人: 有本 卓
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07455169/
• 关键词: 非線形回路理論; ロボット; 手先技量; インピーダンス概念; 受動性; 非線形制御; ロボットの腕; ロボットハンド

本研究課題では、ロボットの腕や手を始めとする先端的機械システムの複雑な運動方程式が位置依存性の非線形回路で表現できることを究明するとともに、非線形回路理論を構築し、その回路表現に基づく非線形制御系の設計論を展開し、その有効性をシミュレーションと実験によって確認する。本年度の成果は次のようになる。(1)手先が幾何学的拘束を受ける場合の運動方程式を表現する回路を導き、その動作特性が一般化されたインピーダンス概念(これを受動性という)によって解析できることを示した。(2)アクチュエータとして電圧制御型DCモータを用いたとき、ア-マチャ電気回路と機械運動を表す回路がトランスフォーマを通じて結合できることを示した。(3)この結合回路のインピーダンス概念を明かにし、受動性に基づく定置制御方式を確立し、その位置決めに関する大域的漸近安全性を回路の直流解析によって示すことができた。(4)回路シミュレータを構築して、シミュレータ実験を行い、これらの性能評価を確認した。しかし、実験の目標とした力覚センサーの装着が本年度中には間に合わず、繰越しせざるを得なかった。従って、実験結果は出ていないが、来年度では実験を行ってシミュレーション結果と対比させ詳細な検討を行う。(5)手先拘束下のロボットマニピュレータに対する制御法について、そのH∞チューニングの意味での外乱抑制の特性を理論的に評価した。複数ハンドによる新たな協調制御法を非線形回路表現によって見出す試みは、現在、進行中であり、来年度中には成果を出せるように詳細な解析を進めている。

This research topic is to develop and confirm the complex equations of motion for the position-dependent non-linear loop behavior, the design theory of the basic non-linear loop behavior, and the design theory of the non-linear loop behavior. The results of the year are reversed. (1)The motion equation of the hand is expressed in terms of geometric constraints, and the motion characteristics of the hand are generalized. (2)The electric circuit and the mechanical circuit are used together. (3)The concept of the combined circuit is clearly stated, the basic control method is established, and the position determination is related to the asymptotic safety of the circuit. (4)Circuit construction, circuit construction, and performance evaluation In the middle of the year, we will continue to work hard to achieve our goals. The results and comparisons will be discussed in detail. (5)A theoretical review of the characteristics of the control method and the control method of the control method under the condition of hand restraint A new coordination method is used to analyze the performance of non-linear circuits.

项目成果

S.Arimoto: "A nonlinear circuit theory for physically understanding dexterous robot (human) motions" Modelling and Planning for Sensor Based Intelligent Robot Systems. 471-488 (1995)

S.Arimoto：“用于物理理解灵巧机器人（人类）运动的非线性电路理论”基于传感器的智能机器人系统的建模和规划。

S.Arimoto: "Another language for describing robot motions:A nonlinear position-dependent circuit theory" Proc.of 7th Int.Symp.on Robotics Research. 67-98 (1995)

S.Arimoto：“另一种描述机器人运动的语言：非线性位置相关电路理论”Proc.of 7th Int.Symp.on Robotics Research。

S.Arimoto: "Nonlinear position-dependent circuits for mechanical motion control" Proc.of IFAC Workshop on Motion Control. 1-20 (1995)

S.Arimoto：“机械运动控制的非线性位置相关电路”Proc.of IFAC 运动控制研讨会。