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TCP/IP通信方式による象の鼻型超多自由度ロボットアームの遠隔制御

TCP/IP通信方式远程控制象鼻形超多自由度机械臂

基本信息

批准号：
08750296
负责人：
馬書根
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Ibaraki 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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

象の鼻のような多数の自由度を有する多関節ロボットは、アーム全体の姿勢も制御できるため障害物を回避しやすく、アーム全体としての運動性能を改善しやすいなどの特異な機能性を持っている。申請者はこれまでこのような超多自由度ロボットアームを実現するため、'ワイヤ干渉駆動機構'を提案し、その有効性を計算機シミュレーション及び10自由度ワイヤ干渉駆動型ロボットの機械モデルより確認してきた。なおワイヤ干渉駆動型多関節ロボットアームの制御法についても検討を行い、超多自由度を有する象の鼻型ロボットを実時間制御することは困難であることを判明した。そこで、ここでは以下に示す研究を行なった。・象の鼻型ロボットの実時間制御システムの構築:ロボットを実際に使用する場合に、オンライン実時間制御を行わなければならない。そこで、計画計算系とサーボ制御系を別個の計算機により構築し、TCP/IP通信方式で計算機間の通信を行う分散制御方式を提案した。そのため、実時間制御にボトルネックとなっていた計画計算がサーボ制御系から取り除けて、象の鼻型ロボットの実時間制御が可能になり、その遠隔操作も可能になった。・構築された制御システムによる象の鼻型ロボットの実時間制御:実機実験を行い、構築された制御システムの適用可能性を検証した。その結果、計画計算をサーボ制御系から取り除き実時間制御にボトルネックとなっていた計画計算の問題を解決したものの、サーボ制御系と象の鼻型ロボット機械モデル間のデータやり取りも多くの時間を要し象の鼻型ロボットをゆっくり動かす場合のみ実時間制御が可能であったことを明らかにした。象の鼻型多関節ロボットアームは多数の自由度を持っているため、サーボ制御系と機械モデル間のデータのやり取りが多くの時間を必要とし、本研究で構成した制御システムは象の鼻型ロボットをゆっくり動かす場合のみ有効である。本研究を通じて、象の鼻型多関節ロボットの実時間制御を困難にした要因としては、計画計算の問題のみでなく、サーボ制御系にも問題があることを判明した。今後サーボ制御系を改良していき、象の鼻型ロボットを高速に動かすときも実時間制御が可能となるサーボ制御系を検討していく。

The Elephant Nose Nose has many degrees of freedom and has many joints and no obstacles. Object avoidance, movement performance improvement, and special functionality improvement. The applicant's proposal for the super multi-degree-of-freedom ロボットアームを実现するため, 'ワイヤ干渉槆Mechanism' proposal The validity of the computer-controlled robot and the 10-degree-of-freedom dry-actuated robot are confirmed by the computer-controlled robot.なおワイヤ干渉槆movable multi-jointed ロボットアームのcontrolling method についても検questioning を行い, super many self It is clear from the difficulty of time control and the difficulty of time control.そこで、ここではThe following is a research and development method.・Elephant's nose-shaped nose-shaped ロボットの実time-controlled システムのConstruction: ロボットを実记Use the する occasionに, the オンライン実time control を行わなければならない.そこで, Planning and computing system and control system, separate computer construction, TCP/IP communication method, communication between computers, line and distributed control method proposal. Time Control System Except for the possibility of time control, the elephant nose-type ロボットの実 control is possible, and the possibility of remote operation is possible.・Construct the されたcontrol システムによるElephant Nose-shaped ロボットの実 Time Control:実机実験を行い、construct されたcontrol システムのapplicable possibility を検证した. Result and plan calculationとなっていたplan calculation problemをsolveしたものの、サーボcontrol system とElephant nose typeロボットMechanical モデル间のデータやりtake りも多くの时を要しElephant の nose type ロボットをゆっくり动かすoccasionのみ実时controlがpossibleであったことを明らかにした. Elephant nose type multi-jointed ロボットアームはmany degree of freedom をhold っているため, サーボcontrol system とMechanical モデル间のデータのやりtake りThe time required for this study is necessary, and the structure of this study is the control of the control system and the elephant nose type of the nose type. The main reason for the difficulty of time control in this study is the common and elephant-nosed multi-jointed joints.は、The problem of planning and calculation is the same as the problem of the control system. From now on, the improved control system and the elephant nose type high-speed control system will be usedかすときも実时control がpossible となるサーボcontrol system を検question していく.