レーザービームを用いたマニピュレータの軌道制御

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本研究は(1)レーザービーム追従計算機制御のための理論的研究と、(2)理論的成果の実験による確認からなる。以下これらについて、それぞれ研究実績の概要を報告する。(1)レーザービーム追従計算機制御のための理論的研究多関節型ロボットはその構造から強い非線形性を持つため、精度良く制御するためには、その非線形性を非線形フィードバックによって補償することが有効であることが知られている。しかしながら、厳密に非線形補償を行うには多くの計算を要した。例えばミニコンピュータ(Data General NOVA-03)をもちいてレーザービーム追従制御に必要な直行座標系内での制御系を構成するには、厳密に直行座標系内で非線形補償を行うと、制御則を一回計算するのに、3自由度のロボットで約40msec必要であった。今回の研究では、高ゲインフィードバックを用いたロバスト制御系を非線形補償と併用することにより、非線形補償をある仮定が満たされる範囲内で簡略化できることを理論的に検討した。(2)実験による確認実際の工業用マニピュレータに(1)で開発された制御則を用いて、実際にレーザービーム追従制御系を構成し、その有効性を確認した。その結果、従来では前述のように40msec必要とした演算時間を、制御性能を劣化させることなく10msecまで短縮できることを確認した。以上が本研究の研究成果の概要である。