結合振動子モデルと制御対象の統合系における振動子設計論

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本研究では、ロホットなど多自由度、複雑な制御対象(機械糸)に対し広く使われている「結合振動子モデルを用いた制御方法」において、結合振動子モデルと機械系の統合系における動的パターンの安定性に基づく、振動子の解析的設計論について以下のような理論展開と検証を行った。具(1)結合振動子モデルと機械系の統合系に対し、自律分散システムの設計理論に基づいてモデル化することにより、計算複雑度の分散化を行った。(2)機械系と振動子系の受動的結合により、機械系の物理的エネルギーと振動子系の仮想的エネルギーの和(拡張エネルギー)を指標とした、動的パターンの安定解析を行った。(3)課題(2)の安定解析に基づいた振動子の設計問題を定式化し、解法を探求した。(4)実システムへの搭載方法の検討と、物理シミュレーシヨンにおける検証を行った。この中で平成19年度は平成18年度に続いて上記課題(3)、および(4)に取り組んだ。課題(3)について具体的には、課題(2)(機械系と振動子の統合系における、機械系の物理的エネルギーと振動子が持つ仮想的な振動エネルギーの消散的結合による系の設計法)に基づき、二足歩行ロボットのための振動子の設計法を提案した。その設計法においては、ロボットの力学的エネルギーに対するフィードフォワードとフィードバック制御を振動子によって実現した。課題(4)については,提案手法を検証するために、二足歩行ロボットと多脚歩行ロボットの物理シミュレータによる検証を行った。特に、後者においては、実機に提案手法を搭載した際に重要となる動作検証を行うために,検証のための動作パターンを遺伝的アルゴリズムにより獲得する手法について提案した。