Impact and Overload Management Using Nonsmooth Control Laws for Admittance-Type Mechatronic Devices

• Project/Area Number: 24K00836
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 菊植 亮 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (90362326)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): CISNEROSLIMON RAFAEL 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (70828102) ; Benallegue Mehdi 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (10784895)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2026: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2025: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2024: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
• Keywords: 産業用ロボット / ヒューマノイドロボット / 力制御 / 衝撃 / 微分包含式

Outline of Research at the Start

今日の産業用ロボット機器の多くは専用のサーボアンプで制御されており，上位コントローラからの位置指令（あるいは速度指令）にもとづいて動作する．接触力を操作する用途においては，力センサや外力オブザーバの情報を用いて位置指令を決定するアドミッタンス制御とよばれる手法がよく用いられる．この技術は技術的にもコスト的にも成熟しているが，過大な力や撃力が加わりうる状況に不向きである．本研究課題では，産業用ロボットや人型ロボットの既存のハードウェアを対象として，過荷重や撃力が加わる際の力制御の戦略を確立する．この目的のために，状態量や制御入力の飽和を陽に扱える非平滑制御則の枠組みを活用する．