1992 Fiscal Year Annual Research Report
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04452153
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中村 仁彦 東京大学, 工学部, 助教授 (20159073)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉本 堅一 東京大学, 工学部, 教授 (10011074)
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| Keywords | 非ホロノミックシステム / 非可積分拘束条件 / 非線形制御 / 宇宙構造物 / 宇宙ロボット / 水中ロボット / 運動計画 / 剛体多リンク系 |
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| Research Abstract |
平成4年度は上記の研究課題について以下のような成果を得た。
(1)自由飛行型宇宙ロボットではロボットの関節運動の副作用として非ホロノミックな運動に起因したビークルの姿勢変動が生じる。望ましいビークルの微小な姿勢変動を副作用とするように、ロボットのエンドエフェクタの小さな閉運動を変分法を用いて計算しこれをマニューバとする。このマニューバを本来エンドエフェクタに要求されている軌道に重畳したスパイラル運動を合成することによりマニピュレータの運動とビークルの運動を近似的ではあるがある程度自由に実現することができる。これまでに、スパイラル運動を計算するための定式化を終え、現在その数値計算のプログラムを開発中である。
(2)宇宙で多くの剛体を自由関節で連結して作る多体構造物は弾性による振動が生じないことが長所である。これを安定にある形状に保つために一つの剛体に備えた姿勢制御装置のみを使う。この剛体を一定の角速度で回転し続けると多体構造物はある運動を行なう。この運動はあるハミルトニアンを一定に保つ保存運動であることを証明した。さらにこのシステムに減衰を与えるために、姿勢制御装置を持つ剛体の角速度にある閉軌道を描かせマニューバとし、これを用いてシステムの形状を安定に保つことができた。また、平面多リンク自由関節機構を実際に構成し実験を行なうべく、現在メカニズムの設計を進めつつある。
(3)人工衛星などは大きな太陽電池パネルを持つ。2つの太陽電池パネルが弾性のために微小振動しているときには、振動のモードとシステム全体のダイナミックスにより、人工衛星の姿勢がドリフトすることがある。現在までに2次元および3次元のシステムが弾性振動により非ホロノミックなドリフトを生じるための条件を考察し2次元の振動が一般にドリフトを生じにくいことなどを明らかにした。
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[Publications] Ranjan mukherjee: "Formulation and Efficient Computation of Inverse Dynamics of Space Robots" IEEE Transactions on Robotics and Automation. Vol.8. 400-406 (1992)
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[Publications] Ranjan Mukherjee: "An Efficient Algorithm for the Inverse Dynamics Computation of space Manipulators" Proc.1992 IEEE International Conference on Robotics and Automation. Vol.1. 560-565 (1992)
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[Publications] Yoshihiko Nakamura: "Nonlinear Tracking Control of Autonomous Underwater Venicles" Proc.1992 IEEE International Conterence on Robotics and Automation. Vol.3. A4-A9 (1992)
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[Publications] 中村 仁彦: "パラレルメカニズムの動力学" 日本ロボット学会誌. Vol.10. 709-714 (1992)
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[Publications] 呉 俊: "学習終端制御法および弾性ロボットアームの制御への応用" 日本機械学会論文集(C編). 58. 2721-2727 (1992)
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[Publications] Yoshihiko Nakamura: "Exploiting Nonholonomic Redundancy of Free-Flying Space Robots" IEEE Transactions on Robotics and Automation. Vol.9. (1993)
