共振振動を考慮したロボットアーム位置抑制指令の最適化設計法に関する研究

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本研究は、FA設備等で多用されている産業用ロボットにおける減速機ねじれ共振振動の抑制制御の実現と、その制御系の最適化設計に関するものである。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共振系モデルに対し、その振動伝達特性を積極的に用いかつ振動抑制効果を考慮した位置制御指令の設計法を提案している。本研究で得られた成果をまとめれば、以下のようになる。1.ロボットアームにトルクが印加される加減速期間中に生ずる減速機ねじれが共振振動を引き起こすものと捉え、その際、ある加減速時間の条件下においては共振振動が生じないことを理論的に明らかにした。2.共振振動を引き起こさない加減速時間に対する条件を基に、残留振動を励起させないモータ位置制御指令の最適設計法を導出した。3.本法は、モータ速度制御精度の向上を目的としたモータ外乱トルクフィードフォワード制御ループを併用した通常のモータ制御系を基本に、極めて簡単なフィードフォワード補償により振動抑制が実現できる特徴を有している。以上の成果は、電気学会研究会等での口頭発表、電気学会技術専門委員会への報告によって公表されている。