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バーチャル力学モデルに基づく作業用6足歩行ロボットの力・姿勢および振動制御

基于虚拟力学模型的六足工作机器人力/姿态与振动控制

基本信息

批准号：
16760175
负责人：
黄慶久
金额：
$ 2.62万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760175/
关键词：
6足歩行ロボットバーチャル力学モデルサスペンション制御力・姿勢および振動の制御スラでリングモード制逐次検索法面接触作業位置・姿勢・力・モーメントのハイブリッド制御差分逆運動学サスペンションの制御振動モードモード分離ロバスト制御スライディングモード制御

项目摘要

昨年度で開発された1脚3自由度である6足歩行ロボットの実機および実機に基づいたバーチャル力学モデルに基づく力・姿勢および振動のロバスト制御によって,作業用6足歩行ロボットの安定歩行を実現した.本年度には6自由度マニピュレータ機構に基づく6足歩行ロボットの作業に関する研究を着目した.そこで,本研究では地表探査,塗装,なぞるなどの面接触作業を実現するため,以下のいくつかの提案研究を行った.まず,面接触作業をしやすい立場から,今までの手先のオイラ姿勢角を表現するPUMA型6自由度マニピュレータマニピュレータと比べて手先のピッチ角,ロール角,ヨー角を直接表現するPRY型6自由度マニピュレータの機構を提案して開発した.つぎに,逐次検索法を提案して手先の3関節の軸が一点に交わらなくても逆運動学を解けるようになった.また面接触作業に対応できるため従来の位置・力のハイブリッド制御を拡張して位置・姿勢・力・モーメントのハイブリッド制御を提案した.さらに逆ヤコビ行列の計算を回避するため差分逆運動学法を提案した.研究成果は2005年8月第9回日本機械学会「運動と振動の制御」シンポジウムにて発表された.また,この研究成果をまとめて日本機械学会の「運動と振動の制御の21世紀への新展開」特集号に投稿した.ここまでの外部環境との接触制御は点接触しか考えなかった.しかしながら,実際の作業には面接触作業の場合もある.たとえば,塗装・塗布,研削・研磨,地表探査,なぞるなどの作業.このため,研究代表者が提案したマニピュレータの手先の位置・姿勢・力・モーメントのハイブリッド制御は面接触作業を可能となっており,幅広く応用できる産業ロボットの作業技術である.さらに,このような点接触作業および面接触作業に両方対応できる手先の位置・姿勢・力・モーメントのハイブリッド制御は研究代表者の知る限りに日本国内外には見られないである.また,手先の3関節の軸が一点に交わらなくても逆運動学を解けるための逐次検索法,および大規模の逆ヤコビ行列の計算を回避するための差分逆運動学法という2つの提案手法は高い汎用性を持つため,マニピュレータの作業技術として独創的,実用的なアルゴリズムである.

Last year, the development of 1 foot 3 degrees of freedom, 6 feet of movement, movement. This year's 6-degree-of-freedom research was conducted on the basis of the 6-degree-of-freedom organization. This study is aimed at surface exploration, painting, surface contact operation, and the following proposals. Now, when working in a face-contact position, the PUMA type 6-DOF Macintosh can directly express the hand's Oi La posture angle and the PRY type 6-DOF Macintosh can directly express the hand's iPad angle, Roual angle, and Ji-angle. The three joints of the hand intersect at one point, and the inverse kinematics of the hand intersect at one point, and the inverse kinematics of the hand intersect at one point. The position, force, and control of the contact surface operation are proposed. The calculation of inverse kinematics is avoided. The research results were published in the 9th edition of "Motion and Vibration Control" of Japan Mechanical Society in August 2005. The results of this research were submitted to the special issue of "New Development of Motion and Vibration Control in the 21st Century" of Japan Mechanical Society. The external environment and the contact control system are not point contact. In case of surface contact operation, please contact us.たとえば,涂装·涂布,研削·研磨,地表探査,なぞるなどの作业. The position, posture, force, and operation technology of the hand are the main topics of this research. In addition, the position, posture, force, and control of the hand in the point-contact operation and surface-contact operation are limited to the knowledge of research representatives in Japan and abroad. The three joint axes of the hand are connected at one point, and the inverse kinematics are solved by successive search method, and the calculation of large-scale inverse kinematics is avoided. The differential inverse kinematics method is proposed. The proposed method is highly versatile, and the working technology is original.

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Robust Control of Posture and Vibration Based on Virtual Suspension Model for Six-Legged Walking Robot

基于虚拟悬架模型的六足步行机器人姿态与振动鲁棒控制

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Proceedings of the 7th international conference of Motion and Vibration Control (CD-ROM 41.pdf)
影响因子：
0
作者：
Qing-Jiu Huang Masayoshi Yanai;Kyosuke Oon;Kenzo Nonami
通讯作者：
Kenzo Nonami

CADモデルベースの不整地歩行6足歩行ロボット開発およびアクティブサスペンションの制御

基于CAD模型的六足步行机器人开发及主动悬架控制