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基礎研究

1995 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と組立トラスを模擬する実験装置を製作した.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,衛星本体には,姿勢制御用コントロール・モーメント・ジャイロ(CMG)と位置制御用に空気スラスタを搭載している.衛星本体の位置姿勢計測とマニピュレータの制御などのために,環境や対象物体の位置・姿勢を実時間で計測するステレオビジョンシステムを搭載している.ロボットが組み立て実験を行うための組立トラスのモデルも作成した.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・システムにしている.
ステレオビジョンシステムと既存のマニピュレータを用いて、ビジュアルフィードバック制御の実験を行った.実時間制御により,ハンドがマーカーをトラッキングできることを確認した.また,慣性パラメータが未知の物体を把持して,マニピュレータを操作する場合の制御として,未知パラメータを推定しつつ制御する適応制御則を開発した.さらに,マニピュレータの動作が拘束される,トラスの組立を行う際の制御則について検討した.
環境の計測と認識のためのロボットビジョン関連研究とし,エピポーラ拘束を用いたステレオカメラの効率的な対応探索法を提案した.