宇宙用フレキシブルロボットのモーションコントロール

まず最初に、2慣性共振系のH∞制御による振動抑制制御の研究を行い、シミュレーションで動作を確認した。ここでは外乱オブザーバを用いてモータに加わる外乱やパラメータ変動を補償することで制御対象のモデル化誤差を低減し、そのうえでH∞制御器を設計している。これにより、外乱に対する感度を低減し、パラメータ変動に対してロバストな制御系を実現できた。2慣性共振系で得られた研究成果をフレキシブルロボットの制御に応用した。ここでは外乱オブザーバによるモータの線形化とアームに取り付けた歪みゲージの信号をフィードバックすることで良好な応答を実現している。歪みのフィードバックはフレキシブルアームの振動抑制に効果があることが報告されているが、モータの摩擦などの外乱の影響により十分な性能が得られていなかったが、外乱オブザーバによる外乱補償を加えることで、より良い応答を実験とシミュレーションの両方で実現することができた。さらに、ロボットの視覚機能を利用して、フレキシブルロボットの先端軌道の運動制御の実現を検討した。フレキシブルロボットはロボットの先端が振動するため振動の様子を視覚によってとらえ、フィードバックを行い制御を実現する。ここでは実験とシミュレーションにより特性の検討を行っている。今後は、開発した制御法を多自由度ロボットに応用できるよう検討を行う。

まず最初に、2慣性共振系のH∞制御による振動抑制制御の研究を行い、シミュレーションで動作を確認した。ここでは外乱オブザーバを用いてモータに加わる外乱やパラメータ変動を補償することで制御対象のモデル化誤差を低減し、そのうえでH∞制御器を設計している。これにより、外乱に対する感度を低減し、パラメータ変動に対してロバストな制御系を実現できた。2慣性共振系で得られた研究成果をフレキシブルロボットの制御に応用した。ここでは外乱オブザーバによるモータの線形化とアームに取り付けた歪みゲージの信号をフィードバックすることで良好な応答を実現している。歪みのフィードバックはフレキシブルアームの振動抑制に効果があることが報告されているが、モータの摩擦などの外乱の影響により十分な性能が得られていなかったが、外乱オブザーバによる外乱補償を加えることで、より良い応答を実験とシミュレーションの両方で実現することができた。さらに、ロボットの視覚機能を利用して、フレキシブルロボットの先端軌道の運動制御の実現を検討した。フレキシブルロボットはロボットの先端が振動するため振動の様子を視覚によってとらえ、フィードバックを行い制御を実現する。ここでは実験とシミュレーションにより特性の検討を行っている。今後は、開発した制御法を多自由度ロボットに応用できるよう検討を行う。