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象の鼻型超多自由度ロボットアームの研究・開発

象鼻形超多自由度机械臂的研发

基本信息

批准号：
07750281
负责人：
馬書根
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Ibaraki University
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

象の鼻のような多数の自由度を有する多関節ロボットは、アーム全体の姿勢も制御できるため障害物を回避しやすく、アーム全体としての運動性能を改善しやすいなどの特異な機能性を持っている。筆者はこれまでこのような超多自由度ロボットアームを実現するため,‘ワイヤ干渉駆動機構'を提案し,その有効性を計算機シミュレーション及び10自由度ワイヤ干渉駆動型ロボットの機械モデルより確認してきた。しかしワイヤ干渉駆動型ロボットアームは全く新しい機構であり、その制御法については、まだ検討が不十分である。そこでここでは、以下に示す研究を行なった。・動力学的な効果も考慮する膨大な冗長自由度を有するワイヤ干渉駆動型ロボットアームの特有制御法を提案した。本手法はワイヤの牽引で駆動する機構の特性を考慮しながらワイヤ張力の2乗和を最小化するものである。さらに計算機シミュレーションによりその有効性を検討し、アームの運動冗長性とワイヤ駆動系の駆動冗長性を同時に取り扱う方法が、ワイヤ干渉駆動型ロボットアームの制御法として最も有効であるという結果を得た。・提案した動的な制御法を10自由度ワイヤ干渉駆動型ロボットの機械モデルに適用し、実際の機械モデルによる実験を行なった。実機による実験結果は計算結果との差があるものの、ほぼ期待通りのものになっていた。しかし、象の鼻型多関節ロボットアームは多数の自由度を持っているため、本研究の制御法はoff-line制御の場合に限って有効である。本研究を通じて、象の鼻型多関節ロボットアームの実時間制御が極めて困難であることが判明し、今後この問題に焦点を絞って検討していく。

The Elephant Nose Nose has many degrees of freedom and has many joints and no obstacles. Object avoidance, movement performance improvement, and special functionality improvement. The author, はこれまでこのようなsuper multi-degree-of-freedom ロボットアームを実appears するため,'ワイヤ干渉槆Mechanism'をproposal, そThe validity of the computer-controlled robot and the 10-degree-of-freedom dry-actuated robot are confirmed by the computer-controlled robot.しかしワイヤ干渉槆动式ロボットアームは全く新しいMechanismであり, そのcontrolling method については, まだ検question がnot very である.そこでここでは、The following にshows the research and を行なった.・The effect of dynamics is to consider the expansion of the lengthy degree of freedom and the proposal of a unique control method of the dynamic type control method. This method takes into account the characteristics of the traction and movement mechanism and minimizes the multiplication of tension by 2 and minimization.さらにcomputer シミュレーションによりそのeffectivenessを検questionし、アームのmotion verbosity とワイヤ駆kinetic systemの駆动verbosity At the same time, the り扱う method is the most effective, and the ワイヤ干渉槆dynamic type control method is the most effective.・Proposal of a 10-degree-of-freedom control method for the movement of the movement type ロボットThe machine is suitable for the machine, and the machine is used for the machine.実机による実験RESULTSはCalculation resultsとの differenceがあるものの、ほぼLooking forward to passりのものになっていた.しかし、Elephant nose type multi-jointed joints ロボットアームはmost degrees of freedom をhold っているため、This study's control method はoff-line control のoccasion にlimit ってeffective である. This study focuses on the Elephant Nose Type Multi-Jointed Joints and Time Control System Difficulties will be clarified and problems will be solved in the future.