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ホロノミーの原理に基づいた新しい移動ロボット機構の運動制御

基于完整原理的新型移动机器人机构运动控制

基本信息

批准号：
17760349
负责人：
石川将人
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

A)反復制御を用いたロバストな移動ロボットの制御対象とするシステムの可制御性構造とホロノミーの原理に基づいて周期入カパターンを設計し、さらにそのパラメータをオンラインで反復調整することによって、対象のモデル化誤差やホロノミーの原理を適用する際に生じる近似誤差を漸近的に除去する方法を提案した。これにより、正確な位置決め(Point-to-Pointフィードバック制御)や経路追従制御などが可能になり、また制御実験によってその有効性を検証した。B)周期性を利用した不連続フィードバック制御ホロノミーの原理は基本的にフィードフォワード型の周期パターン入力に基づいているが、これを補うアプローチとして、純粋なフィードバック制御を用いたよりロバストな移動制御方法を研究した。特に三叉ヘビロボットは(3,6)型、ヘビロボットは(2,3,5)型と呼ばれる可制御構造の指標(growth vector)を持つが、これらのクラスに対して、周期入力と同じ効果を実現するような不連続状態フィードバック則を提案した。C)三足歩行ロボットの制御前年度は三足歩行機構の試作および基礎解析を行ったが,リンク構造の複雑さや不連続性などの問題により,ホロノミーの原理を直接に適用することは容易ではないとの見通しを得た。そこで本年度は発想を大きく前進させた。すなわち、すでにホロノミー構造のよくわかっている(2,3,5)型のヘビ型ロボットをまず規範モデルと考え、これと同じ可制御性構造を持つ歩行機構を追求した結果として「コンパス型三足歩行ロボット」という新しいメカニズムを提案し、その基本的な歩行原理を示した。

A) The design of the controllable structure of the control object and the principle of the control object are proposed. Point-to-Point Control (Point-to-Point Control) is a system that can be controlled and verified. B) The principle of periodic control is to study the basic method of periodic control, which is to study the basic method of periodic control. In particular, the growth vector of the controllable structure can be maintained, and the periodic input force can be adjusted to the same effect. C) Tripod walking mechanism trial operation and basic analysis in the previous year of tripod walking mechanism. The structure of tripod walking mechanism is complex and discontinuous. The principle of tripod walking mechanism is directly applicable. This year's event will be held in Beijing. The basic walking principle of the (2, 3, 5)-type three-legged walking mechanism is presented in this paper.