1994 Fiscal Year Annual Research Report
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05452142
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
下嶋 浩 東京工業大学, 工学部, 教授 (20016629)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
雉本 信哉 東京工業大学, 工学部, 助手 (30204861)
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| Keywords | フレキシブルマニピュレータ / 位置と力の制御 / 関節角速度制御 / 力・速度変換則 / 衝突力制御 / 協調制御 / ひずみフィードバック |
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| Research Abstract |
1.双腕フレキシブルマニピュレータの協調制御については,
(1).各マニピュレータの力応答特性が異なることによる対象物位置応答特性に劣化を防ぐために,マニピュレータのコンフィギュレーションおよび弾性節の剛性によらず,力応答特性をほぼ一定とする可変力・速度変換ゲインを導出した.
(2).関節サーボ系におけるひずみフィードバックにより,対象物の位置応答および力応答の振動が抑制できるが,その際,動的ひずみの高周波成分をそのままフィードバック信号に用いると,力応答の速応性が劣化すること,動的ひずみと静的ひずみの差から抽出した高周波成分をフィードバックすることによりこの劣化を低減できることがわかった.
(3).作業座標上における制御則から求まる各マニピュレータの目標手先速度を関節角速度に変換する際に,アームを仮想剛体としても各弾性節のたわみ速度を考慮すれば,対象物の位置応答特性を改善できることがわかった.
そして昨年度に設計・試作した柔節・剛節複合形フレキシブルマニピュレータを新たに1台試作し,上述の制御則による双腕マニピュレータの自由空間中および拘束空間中の協調制御を行い,シミュレーションおよび実験により提案した手法の有効性を確認した.
2.単腕フレキシブルマニピュレータのハイブリッド制御については,振動抑制のための関節サーボ系におけるひずみフィードバックが,力応答特性を劣化させることを明らかにし,ひずみフィードバック項の位置制御方向成分のみを抽出・フィードバックすることにより力応答特性を改善した.
衝突を含む位置と力の制御については,2自由度平面フレキシブルマニピュレータの力制御則において力偏差の速度変換方向について検討した結果,手先剛性マトリクスを用いた力・速度変換則が,衝突時の力応答と位置応答の干渉を低減するのに有効であることをシミュレーションにより確認した.
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Research Products
(5 results)
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[Publications] 小池関也,下嶋 浩: "作業座標サーボによるマニピュレータの位置と力の制御(制御則の提案と安定性解析)" 日本機械学会論文集(C). 60. 2323-2329 (1994)
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[Publications] 小池関也,下嶋 浩他1名: "速度制御型DCモータを用いたフレキシブルマニピュレータの位置と力の制御" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス'94講演会講演論文集. 841-846 (1994)
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[Publications] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA: "Motion and Force Control of Cooperating Manipulators with Use of Task Coordinates Servo" Proceeding of the Second International Confernce on Motionand Vibration Control. 227-232 (1994)
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[Publications] 小池関也,下嶋 浩他1名: "速度制御型DCモータを用いたフレキシブルマニピュレータの位置と力の制御" 日本機械学会論文集(C). 61. (1995)
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[Publications] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA et al.: "Motion and Force Controls of a Flexible Manipulator with Velocity Controlled DC Motors" The Ninth World Congress of IFToMM. (発表予定). (1995)
