機械定数自動計測機能を有するロボットアームの制振制御に関する研究

具有机械常数自动测量功能的机械臂减振控制研究

• 批准号: 05750411
• 负责人: 岩崎 誠
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 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: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05750411/
• 关键词: 二慣性系; 制振制御; フィードフォワード制御; 定数自動計測; FFT; 共振周波数; ロボットアーム

本研究は、現在多用されている産業用ロボットにおける減速機ねじれ振動に対して、その振動抑制と制御系に用いる機械定数の自動計測を実現したものである。本研究では、モータ・減速機・アームからなるロボットアームの二慣性系モデルを基に、モデルの伝達特性に着目したアーム振動を励起しないモータ位置指令を与える、フィードフォワード制御によって制振制御系を構成している。その際、制御系には機械系の共振周波数に関係する定数が必要となるため、人手を介さない自律制御系を目指してFFTアルゴリズムを用いた定数自動計測機能を制御系に付加している。本研究で得られた成果をまとめると、以下のようになる。1.従来から提案されているアーム位置推定値のフィードバック制御に比べ、フィードフォワード制御の特徴である高速応答性を有する新しい制振制御系を実現できた。2.制振効果を持つモータ位置指令に対して高精度な位置制御系を実現するため、モータ負荷外乱フィードフォワード補償によってロバスト位置制御系を付加した。その結果、二慣性系に起因するアームからの反力トルクによる位置制御精度劣化を回避できた。3.本制振制御で用いる制御定数に含まれる機械系共振周波数を、FFTアルゴリズムによって自動計測した。その際、制御定数設定誤差に対する制御精度を考慮してFFTを設計した結果、要求する制御精度を満足する計測を実現できるシステムの構築が可能となった。4.モータを加振器、モータ位置検出器を振動検出器、制御用プロセッサをFTT解析器とすることで、他の計測機器を用いることなくシステムに自律適応能力を持たせることができた。以上の成果は、電気学会の論文(現在投稿中)・口頭発表,技術委員会への報告によって公表されている。

This study is aimed at realizing the automatic measurement of mechanical parameters in industrial reducer vibration control system. This paper studies the structure of the vibration control system of the two inertial systems based on the vibration characteristics of the speed reducer. The frequency of resonance of the mechanical system is determined by the frequency of resonance of the mechanical system. The frequency of resonance of the mechanical system is determined by the frequency of resonance of the mechanical system. The results of this study are as follows: 1. The new vibration control system has been realized in the following aspects: 1. The position estimation value of the new vibration control system is higher than that of the new vibration control system. 2. The vibration control effect is controlled by the high precision position control system, and the load compensation is controlled by the high precision position control system. As a result, the two inertial systems cause the loss of the reaction force, and the position control accuracy degradation is avoided. 3. Automatic measurement of resonance frequency of mechanical system included in the control frequency of vibration control system The control accuracy of FFT design results and control accuracy of FFT requirements are considered. 4. Vibration sensor, position detector, vibration detector, controller, FTT analyzer, other measuring machines, automatic adaptive capability, etc. The above achievements are published in the paper of the Electric Energy Society (now submitted), oral presentation, and report of the Technical Committee.