知能化宇宙作業ロボットによる宇宙トラス構造物の自律的組立に関する研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05452307
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 室津 義定 大阪府立大学, 工学部, 教授 (50081386)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福永 邦雄 大阪府立大学, 工学部, 教授 (60081296) ; 大須賀 公一 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (50191937) ; 柴田 浩 大阪府立大学, 工学部, 教授 (80094506) ; 大久保 博志 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (40094502) ; 泉田 啓 大阪府立大学, 工学部, 助教授 (60206662)
• Keywords: 知能 / 宇宙作業ロボット / 宇宙トラス構造物 / 組立 / 実験 / 自律 / 教示 / 計画

Research Abstract

軌道上の宇宙ロボットの運動を模擬する実験装置を設計し,製作をすすめている.宇宙ロボットのモデルは,エアパッドを用いて二次元平面テーブル上に摩擦なく浮遊し,位置/姿勢制御系を搭載して自由に飛行できる衛星本体,および,作業のための3自由度スカラ型マニピュレータを一本持つ.ロボットの自律化を段階的に進めていくために,マニピュレータをマスタースレーブ・システムにした.このうち,衛星本体の姿勢制御用コントロール・モーメント・ジャイロ(CMG)と空気スラスタを搭載した衛星本体を製作し,制御実験を行った.その結果,スラスタの応答性を改善する必要があることが明らかになった.マニピュレータは製作中である.
次に,環境の計測と認識のために不可欠なロボットビジョンの研究を行っている。マニピュレータのビジュアルフィードバック制御のために,対象物体の位置・姿勢を実時間で計測するステレオビジョンシステムを開発した.ステレオカメラの効率的な対応探索のために,エピポーラ拘束を用いる方法を提案した.このシステムと既存のマニピュレータを用いて,画像情報に基づいてハンドを生後する実験を行った.ビジュアルフィードバック制御が可能であることを確認できたが,実時間制御のためには,計算機システムに存在する通信の問題を解決する必要がある.また、環境認識のための初期的な研究として,snakesと呼ばれる手法を用いて,物体の形状と位置・姿勢を同時に認識する方法を提案した.さらに,Zcrnikeモーメントを用いて,三次元空間の任意の方向に置かれた文字を認識する方法について検討している.

Research Products

• [Publications] Murotsu,Y: "Paramcter Identification of Unknown Object Handled by Free-Flying space Robot" AIAA J.of Guidance,Control,and Dynamics. 17-3. 488-494 (1994)
• [Publications] 室津義定: "宇宙ロボット実験用CMGの試作と制御法の検討" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス'94講演論文集. 927-930 (1994)
• [Publications] 室津義定: "分解加速度制御に基づく複腕宇宙ロボットの部分拘束協調作業" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス'94講演論文集. 1150-1153 (1994)
• [Publications] Osuka,K: "New Design Concept of Space Maipulator--A Proposal of Torque-unit Manipulator--" Proceedings of the 33rd Conference on Decision and Control. 1823-1825 (1994)
• [Publications] 大久保博志: "拡張擾乱マップを用いた宇宙ロボットマニピュレータの軌道計画" 第37回自動制御連合講演会予稿集. 217-218 (1994)
• [Publications] 泉田 啓: "宇宙ロボット実験用CMGの制御" 日本機械学会 関西支部第70期定時総会講演論文集. (1995)