Automating Manual Control Systems Through Teaching by a Human Operator

通过操作员的教学实现手动控制系统的自动化

基本信息

  • 批准号:
    01550194
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.34万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    1989
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1989 至 1990
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The purpose of this research is to develop systematic procedure to automate manual control systems by real-time playback of a skilled human operator's manipulation stored in a computer. The results of the research are summarized as follows :(1) For the effective use of a human operator's skill, it is crucial to construct a basic control system easy to manipulate. To facilitate the design of such a basic control system, a computer-aided-design (CAD) system based on the method of inequalities has been developed. This CAD system can find appropriate controller parameters satisfying design specifications given by a designer in time and frequency domains. The effectiveness of the CAD system has been validated through numerous design examples.(2) For the control system where a human operator manipulates a joy-stick, the real-time teaching method has been proposed to generate desired control input signals effectively by trial and correction method. A method for partial correction of position and/or velocity has also been proposed to achieve more accurate tracking to a reference trajectory. The effectiveness of the proposed methods has been demonstrated by the experimental studies using a four-degree-of-freedom small robot.(3) The proposed real-time teaching method has successfully been applied for an experimental five-degree-of-freedom system consisting of the four-degree-of-freedom small robot and a one-degree-of-freedom cart. The experimental results show that the proposed teaching method has the potential to automate considerably complex tasks usually performed by skilled human operators.
本研究的目的是开发系统的程序,自动手动控制系统的实时回放存储在计算机中的熟练的人类操作员的操纵。研究结果归纳如下:(1)为了有效地利用人类操作者的技能,构造一个易于操作的基本控制系统是至关重要的。为了便于这种基本控制系统的设计,已经开发了基于不等式方法的计算机辅助设计(CAD)系统。该CAD系统可以在时域和频域中找到满足设计者给出的设计规范的合适的控制器参数。通过大量的设计实例验证了CAD系统的有效性。(2)针对操纵杆控制系统,提出了实时示教方法,通过试校法有效地产生所需的控制输入信号。还提出了一种用于位置和/或速度的部分校正的方法,以实现对参考轨迹的更精确的跟踪。四自由度小型机器人的实验研究表明了所提出方法的有效性。(3)所提出的实时示教方法已成功地应用于由四自由度小型机器人和单自由度小车组成的五自由度实验系统。实验结果表明,所提出的教学方法有可能自动化相当复杂的任务,通常由熟练的人类操作员。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
池浦 良淳: "手動制御によるロボット作業の教示" 第8回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 489-490 (1990)
Ryojun Ikeura:“使用手动控制教学机器人工作”日本机器人学会第八届学术会议论文集 489-490(1990)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
R. Ikeura and H. Inooka: "Teaching of robot task by manual control : Iterative modification by a human operator" Proc. of IEEE SMC. 524-526 (1990)
R. Ikeura 和 H. Inooka:“通过手动控制教授机器人任务:人类操作员的迭代修改”Proc。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
R. Ikeura and H. Inooka: "Teaching of robot task by manual control : Transformation of the teaching data into robot language" Preprints in the 8-th Annual Conference of Robotics Society of Japan. 489-490 (1990)
R. Ikeura 和 H. Inooka:“通过手动控制进行机器人任务教学:将教学数据转换为机器人语言”预印本,日本机器人学会第八届年会。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Ryojun Ikeura: "Teaching of robot task by manual control:Trial and correction of the velocity with a variable sampling time" Proc.of IEEE IROS'90. 13-18 (1990)
Ryojun Ikeura:“手动控制机器人任务的教学:可变采样时间速度的试验和校正”Proc.of IEEE IROS90。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
池浦良淳,宮寺智之,猪岡光: "手動制御によるロボット作業の教示(軌道速度の反復修正)" 日本機械学会東北支部盛岡地方講演会講演概要集. 142-143 (1989)
Yoshiaki Ikeura、Tomoyuki Miyadera、Hikaru Inoka:“通过手动控制教学机器人工作(轨迹速度的重复校正)”日本机械工程师学会东北分会,盛冈地区讲座摘要 142-143(1989)。
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  • 发表时间:
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  • 资助金额:
    $ 1.34万
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  • 批准号:
    01045003
  • 财政年份:
    1989
  • 资助金额:
    $ 1.34万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for international Scientific Research
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