月面探査ロボットの動力学モデルを応用した最適経路計画と経路追従制御に関する研究

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平成19年度における本研究の主要な業績を以下にまとめる.1):車輪力学モデルに基づく斜面横断性能の評価手法の構築本研究の基礎となるモデルである,軟弱地盤上の車輪力学モデルを応用することによって,スラスト・コーナリング曲線と呼ばれる新しいチャートを提案し,車輪のスリップ角と斜面横断性能との関係を解析的に明らかにする手法を構築した,また同手法の妥当性をテストベッドを用いた実験により検証した.2):探査ロボットのダイナミクスを考慮した経路追従制御アルゴリズムの構築前年度において構築した経路追従制御アルゴリズムは,車輪の滑りを逐次的に検出・補償するといったフィードバック制御をおこなうことによって,目標経路への追従を可能とするアプローチであった.本年度は,ロボットのダイナミクスおよび車輪の力学を考慮し,1)において構築したスラスト・コーナリング曲線を用いることによって,車輪ステアリング角のフィードフォワード制御量を計算する制御アプローチを構築した.また,実機実験をおこなうことによって本制御則の実用性を検証した.3):車輪のダイナミクスおよび移動エネルギー消費量に基づく最適経路計画前年度において構築した経路計画手法の改善をおこなった.与えられた地形において,複数の候補経路を生成し,それらを追従するローバーの動力学シミュレーションをおこなうことにより,車輪のスリップ量および移動のためのエネルギー消費量の観点から,最適経路を選び出す方法を提案した.