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

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.

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.