移動物体の状態推定値に基づいたビジュアルサーボによる知的モーションコントロール

基于运动物体状态估计的视觉伺服智能运动控制

• 批准号: 08750338
• 负责人: 村上 俊之
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Keio 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750338/
• 关键词: 視覚センサ; 力センサ; 組立作業; ビジュアルサーボ; センサ情報融合; ロバスト制御; 重心位置検出; 多品種少量生産型

本研究では,視覚情報による認識と動作制御を融合させることを目的とし,物体の状態推定に基づいたビジュアルフィードバックコントローラの構成法を提案した.特に,移動物体を含め,未知物体の組立作業において対象物の状態を推定し,推定された状態量と視覚情報による組立作業の手順決定を確立した.画像情報と対象物の状態推定を併用することによって,画像情報に含まれる未知外乱対してロバストな制御系を構成することができる.提案する制御系の基本的なアルゴリズムは以下の通りである.ここで,組立作業としては未知の部品をある設置対象に装着する作業を仮定している.1.画像情報に基づいた部品の平面重心(図心)算出..2.設置対象(部品を取り付ける対象)の軌道計画.3.力情報に基づいた把持対象物の重心位置算出.4.図心と重心位置に基づいた設置対象への最適部品取り付け位置の決定.5.安定設置のために設置台と部品の傾き角測定.6.傾き角に基づいた安定設置軌道計画.上記アルゴリズムに基づいて,組立作業時に予想される未知外乱に対してロバストな組立作業決定法を実現した.実機実験では2台のカメラと3自由度垂直多関節ロボットを用いている.本システムでは,画像情報では得られない部品の重心歪みや部品設置時に生じる設置対象の不安定性に対してロバストな制御系構成となっている.これは,視覚センサ情報と力センサ情報の融合によって得られる機能であり,本手法の特徴の一つでもある.提案する制御系の有効性は未知部品を決められた設置台へ運搬する実機実験により検証された.本アルゴリズムでは,部品の形状等が予め与えらえていなくとも組立作業を実現することができ,大量生産型の生産システムから多品種少量型の生産システムへの移行が促されている現在では非常に有用なアルゴリズムであると考えられる.

This study で は, inspect 覚 intelligence に よ る know と action suppression を fusion さ せ る こ と を purpose と し, object state の presumption に base づ い た ビ ジ ュ ア ル フ ィ ー ド バ ッ ク コ ン ト ロ ー ラ の composition method proposed を し た. に, moving object contains を め, unknown object の group set homework に お い て like presumption の state を し, seaborne presumption さ れ た state と visual 覚 intelligence に よ る group set homework の hand suitable decision を establish し た. Portrait intelligence と presumption as content の state polices を and す る こ と に よ っ て, portrait intelligence に containing ま れ る unknown outside disorderly し seaborne て ロ バ ス ト な suppression system を constitute す る こ と が で き る. Proposal す る suppression is の basic な ア ル ゴ リ ズ ム は の under general り で あ る. こ こ で, set set homework と し て は の part unknown を あ る Settings like に seaborne containing す る homework を 仮 set し て い る. 1. The image information is based on に, づ, た, and the component is calculated based on the center of gravity of the plane (the center of the figure). 2. Set up the orbit plan for the object (the component を takes を and pairs with ける) <s:1>.3. Calculate the center of gravity position of the object <s:1> held by the force information に base づ た た た.4. The center of gravity is と, the position of the center of gravity is に, the base is づ た, the た setting is based on へ, and the most suitable component is determined by the <s:1> position け of the corresponding component.5. Stability setting <s:1> ために setting table と component <s:1> tilt Angle measurement.6. Tilt Angle に base づ た た た stability setting track plan. Written ア ル ゴ リ ズ ム に base づ い て, に when working group set to think さ れ る unknown outside disorderly に し seaborne て ロ バ ス ト な group made decision method を be presently し た. Two actual machines and experiments: で で, カメラと, 3-degree-of-freedom vertical multi-stage ロボットを, using で て, る, る. This シ ス テ ム で は, portrait intelligence で は have ら れ な い part の focus tilt み や part setup に raw じ る Settings like の seaborne labile に し seaborne て ロ バ ス ト な suppression of と な っ て い る. こ れ は, apparent 覚 セ ン サ intelligence と force セ ン サ intelligence fusion の に よ っ て have ら れ る function で あ り, this technique の te 徴 の a つ で も あ る. Proposal する system of control, valid <s:1> unknown parts を decision められた setup of equipment へ transportation する laboratory によ 検 検 license された. This ア ル ゴ リ ズ ム で は, の shape and other が to め and え ら え て い な く と も group set homework を be presently す る こ と が で き, a large number of production-oriented の production シ ス テ ム か ら many kinds of small type の production シ ス テ ム へ の transitional が promote さ れ て い る now で は very useful に な ア ル ゴ リ ズ ム で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

T.Murakami et al.: "A Motion Control of a Flexible Link Manipulator" Third International Conference on Motion and Vibration Control (MOVIC96). Vol.2. 340-345 (1996)

T.Murakami 等人：“柔性连杆机械手的运动控制”第三届运动与振动控制国际会议 (MOVIC96)。

T.Murakami et al.: "Vibration Control of Flexible Arm Robot by Visual Feedback" Proceedings of the 3^<rd> France-Japan Congress. Vol.2. 475-480 (1996)

T.Murakami 等人：“通过视觉反馈对柔性臂机器人进行振动控制”第三届法国-日本大会论文集。

村上俊之 他: "フレキシブルアームのための推定反力に基づいた力センサレス制御" 精密工学会雑誌. 63巻2号. 197-202 (1996)

Toshiyuki Murakami 等人：“基于柔性臂的估计反作用力的力无传感器控制”，日本精密工程学会杂志，第 63 卷，第 2 期，197-202 (1996)。