1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07650292
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
江原 信郎 明治大学, 理工学部, 教授 (00185133)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
下坂 陽男 明治大学, 理工学部, 助教授 (10139462)
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| Keywords | 情報の遅延・劣化 / 人間の非線形動作 / モデル規範追従制御 / 軌道制御精度 / 人間の上肢運動 |
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| Research Abstract |
基本的な現象の観測、理論解析とモデルの形成およびシミュレーション・実験による検討を行った。システムの制御情報に何らかの原因による遅延や劣化が生じた場合、システムのダイナミックスにかなり大きな変化を生じることを確認した。
簡単なばね・質量・ダンピングからなる1自由度の機械力学系に基礎に変位加振を加えるシステムを対象として、モデル規範追従制御を行う場合に制御規範モデルから求めた適切な運動指令情報に周期時間の間延びなど時間的な遅延、あるいは制御変位振幅の大きさの減少など劣化が生じた場合、結果の応答ダイナミックスがいかに変化するかを検討した。この結果、遅延および劣化の程度によってシステムの応答ダイナミックスが変化することを確認し、たとえば固有周期時間の1/2の遅延時間によって追従誤差に持続振動が生じる規範モデルの目標に収束できないことなどを明らかにした。
また、人間の上肢運動を2リンクのアームとしてモデル化し、このモデルを用いて正常な運動を実現するアクチュエータの制御信号に時間の遅延と信号振幅の劣化が生じた場合、アーム先端のエンドイフェクタの直線運動、回転運動、S字運動、クランク運動などの軌道制御精度にいかに影響するかを検討した。人間の正常動作の実測データをもとに制御情報を求め、数十%の変化を与えたシミュレーションにより特性の変化を検討した。たとえば、±10%の変化に対して最大40%以上の軌道誤差あるいは終端精度誤差が生じ、また、±1%の変化に対しても最大6%以上の誤差が生じうることを示した。
さらに機械システムを操作する人間の非線形動作への情報の遅延・劣化の影響についても検討を加えていきたい。
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