ロバスト制御と知的ネットワークに基づく多関節冗長ロボットの高速高機能な動きの実現

基于鲁棒控制和智能网络实现关节冗余机器人的高速、高性能运动

• 批准号: 06855049
• 负责人: 大石 潔
• 金额: $ 0.51万
• 依托单位: Nagaoka University 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06855049/
• 关键词: ロバスト制御; 冗長ロボット; モーションコントロール; ハイブリッド制御; 知的ネットワーク; H∞制御

本研究では,ロボットマニピュレータに高速で高機能な動きを実現させるために,ロバスト速度ベクトル制御法と知的ネットワークに基づいてモーション制御を行う多関節冗長ロボットマニピュレータの製作実現とその有効性の検証を目指している.以下に,本研究で得られた成果を示す.1.ロバスト速度ベクトル制御法の開発:ロボットマニピュレータは,各関節におけるアクチュエータに印加される外乱(摩擦力,干渉力,重力,負荷トルクなど)による影響や制御対象のパラメータ変動による影響を非常に受けやすい.この両者の問題を同時に考慮し,ロバスト制御を実現する方法として,本研究ではH∞制御理論の混合感度問題を適用する.これより設計した補償器K(s)を用いて,先ず加速度コントローラを構成し,積分器2個のカスケード結合部分を配置転換することで,制御構造が簡単で且つ加速度コントローラの応答性能が保たれるロバスト速度ベクトル制御法のH∞速度制御系が構成できる.このH∞速度制御系を多関節ロボットマニピュレータに適用し,位置と力のハイブリッド制御を行ってその有効性を実験によって検証した.この成果は,1994年に,国際会議のIEEE/IES INTERNATIONAL WORKSHOP ON ADVANCED MOTION CONTROLとIEEE/IES IECON'94に,そして日本機械学会ROBOMEC'94講演会に,1995年に,電気学会産業計測制御研究会に,それぞれ発表し,良い評価を得た.2.多関節冗長ロボットマニピュレータの製作実現とその制御系の開発:冗長マニピュレータは余分な自由度を有するため障害物回避,特異点回避など様々な動作を行わせることができる反面,関節やアクチュエータの数が多くなることから機械的に複雑となる.そのためロバストなモーションコントロールを行うには簡単な制御アルゴリズムが望まれる.本研究では,冗長マニピュレータを製作し,これに知的ネットワークとH∞速度制御系を適用した.非冗長ロボットに対して有効性を既に立証しているH∞速度コントロールを,知的ネットワークと結びつけて,簡単に冗長マニピュレータのモーションコントローラを行っている.その成果は,1994年の電気関係学会関西支部連合大会と電気学会東京支部新潟支所研究発表会に,それぞれ発表し,良い評価を得た.

This study aims to provide guidance on the production and realization of multi-joint lengthy high-speed, high-function, high-speed, high-speed, high- The results of this study are as follows: 1. The development of speed control method: the influence of external disturbance (friction force, dry force, gravity, load) on the movement of control object is very important. This paper considers the problem of mixed sensitivity of H∞ control theory. The design of compensator K(s) is based on the acceleration control structure, the configuration of the integrator's two coupling parts, and the control structure is simple and the acceleration control and response performance are maintained. The H∞ speed control system is applicable to the position and force of the vehicle. This achievement was reported and well evaluated at the IEEE/IES International Workshop ON Advanced Motion Control and IEEE/IES IECON'94 in 1994, the ROBOMEC' 94 Lecture of the Japanese Society of Mechanics, and the Industrial Design and Control Research Conference of the Electric Power Society in 1995. 2. The production of the multi-joint long robot-shaped tablet and the development of the control system: The number of joints in the joint is greater than that of the joint. The company has a large number of employees, including employees, employees, employees and employees. This study is based on the theory that the velocity control system is applicable to the production of long and short time frames. Non-lengthy, non-redundant, non-redundant, non- In 1994, the Kansai Branch Joint Meeting of the Institute of Electrical Relations and the Niigata Branch Research and Development Meeting of the Tokyo Branch of the Institute of Electrical Relations were held.

项目成果

Kiyoshi Ohishi: "Robust and Easy Realization of Robot Motion Control Based on H∞Velocity Controller" Proceedings of 3rd International Workshop on Advanced Motion Control. 1巻. 526-535 (1994)

Kiyoshi Ohishi：“基于 H∞速度控制器的机器人运动控制的鲁棒且简单的实现”第三届国际高级运动控制研讨会论文集，卷 1. 526-535 (1994)。

大西 正紀: "ロバストな速度コントローラを用いた多自由度マニピュレータのハイブリッド制御" 電気学会産業計測制御研究会資料. IIC-95. 83-90 (1995)

Masanori Onishi：“使用鲁棒速度控制器的多自由度机械手的混合控制”IEEJ 工业测量和控制研究小组材料。

Kiyoshi Ohishi: "Collision and Force Control for Robot Manipulator without Force Sensor" Proceedings of the IECON'94. 2巻. 766-771 (1994)

Kiyoshi Ohishi：“无力传感器的机器人机械手的碰撞和力控制”，IECON94 卷 2. 766-771 (1994)。