非線形H_∞制御を用いた正確な力覚を持つロボットシステムの構成に関する研究

基于非线性H_∞控制的精确力传感机器人系统的配置研究

• 批准号: 07750487
• 负责人: 滑川 徹
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kanazawa 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750487/
• 关键词: ロボットマニピュレータ; 軌道制御; 力覚制御; 非線形制御; H_∞制御; ロバスト制御; ディジタル制御

1.マスター・スレーブロボットシステムの位置と力の制御(a)既存のマニピュレータの手先部分に本補助金で購入したフォース・トルクセンサを付加し,ディジタルコントローラとのインターフェイス回路を製作することによってロボットシステムを再構築した.(b)ロボットシステムのダイナミクスを導出し,基底パラメータの不確かさを定量的に見積もった.それらの構造的な不確かさに対しても,システムの安定性や制御性能が保持されるように,非線形H_∞制御器を設計した.(c)制御器のシミュレーション,実装,制御実験を行い,本ロボットシステムの解析・考察を行なった.2.平行リンクロボットマニピュレータのロバストH_∞制御(a)アクチュエータダイナミクスを考慮しマニピュレータの公称モデルを導出した.ジョイント間の干渉や重力項は構造的な不確かさとして,モデル化の際に無視された不確かさは非構造的な不確かさとして補償した.(b)上記の不確かさが,入出力安定な不確かさであることを示し,定数スケーリングH_∞制御手法を用いてロバスト制御性能を達成する補償器の設計を行なった.(c)制御実験により,得られた制御系が手先負荷の変動に対するロバスト性能を達成することを確認した.3.Linear Parameter Varying(LPV)システム表現に基づく柔軟関節ロボットのゲインスケジュールドH_∞制御に関する研究(a)柔軟関節ロボットのダイナミクスがLPVシステム表現可能であることを示し,LPVモデルを導出した.(b)得られたLPVモデルに対してロバスト制御性能問題を設定し,設計仕様を達成するゲインスケジュールドH_∞コントローラの設計を定数スケーリングを用いて行なった.

1. Control of the position and force of the system (a) Purchase of the existing system and increase of the system and reconstruction of the system. (b)The main reason for this is that the number of people who are interested in the topic is not accurate. The design of nonlinear H_∞ controller is discussed in detail. (c)2. Parallel control (a) control (b) control (c) control (d) control (e) control (d) control (e) control (e) control) control (e) control) control (e) control (c) control) control (e) control) control (e) control) control The gravity term is not accurate because of the structure, but because of the compensation. (b)In this paper, the design of compensator is discussed. The method of H_∞ control is used to achieve the control performance. (c)3. Linear Parameter Varying (LPV) System Performance Study on the Control of Soft Joints (a) Soft Joints (b) LPV System Performance Possible (c) Linear Parameter Varying(LPV) System Performance Possible (d) Linear Parameter Varying(LPV) System Performance (b)The design of the LPV system is based on the design of the LPV system. The design of the LPV system is based on the design of the LPV system.

项目成果

T.Namerikawa: "Robust Trajectory Following for an Uncertain Robot Manipulator Using H_∞ Synthesis" Proc. of European Control Conference. 4. 3474-3479 (1995)

T.Namerikawa：“使用 H_∞ 合成的不确定机器人操纵器的鲁棒轨迹跟踪”欧洲控制会议论文集 4. 3474-3479 (1995)

滑川徹: "平行リンクロボットマニピュレータのロバストH_∞制御" 電気学会論文誌D. 116-D. 207-215 (1996)

Toru Namekawa：“并联机器人机械手的鲁棒 H_∞ 控制” 日本电气工程师学会汇刊 D. 116-D. (1996)

藤田政之: "SICE標準マニピュレータのH_∞制御" 計測自動制御学会第34回学術講演会予稿集. 559-560 (1995)

Masayuki Fujita：“SICE标准机械手的H_∞控制”仪器与控制工程师学会第34届学术会议论文集559-560（1995）。

T.Namerikawa: "A Linear Parameter Varying Approach to a Gain Scheduled Flexible Joint Robot" Proc. of Advanced Motion Control. (掲載決定). (1996)

T.Namerikawa：“增益预定柔性关节机器人的线性参数变化方法”，《高级运动控制》（1996 年出版）。