リーマン幾何学手法を用いた非線形二足歩行機構の構成と制御

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07650299
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 井澤 義明 東北大学, 工学部, 助手 (00143016)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 箱守 京次郎 東北大学, 工学部, 教授 (20005242)
• Keywords: nonlinear system / walking mechanizm / optimal control / differential geometry

Research Abstract

1 二足歩行機構の非線形制御を行うための準備および各種の予備実験を行って来たが,歩行機構については,一脚についてほぼ完成し,各種の性能試験を行っている.また,二脚めについても一脚めの性能を踏まえて製作の準備を進めている.最適制御実験に必要なコンピュータまわりの整備については整備備品のワークステーションを中心に,カウンターボード,D/Aコンバータ等の整備を終え,十分な性能のシステムが完成した.
2 力学モデルについては,パラメータを求めるための各種の計測と計算を行っており,荒いモデルは構築出来た.しかし,摩擦等の影響もあり,もう少し基礎実験が必要な状況にある.
3 リーマン幾何学手法を用いた制御については,上記(2)の荒いモデルを用いたシミュレーションを行っており,シミュレーションでは良好な結果が得られた.しかしこの制御方式で実験を行うには,曲線座標系を求めるための偏微分方程式を解く必要があることから,より正確なモデルが必要となり,(2)で述べたようにもう少し基礎データの収集が必要である.
4 二脚を使った制御実験の見通しについては,一脚の場合の制御実験がシミュレーション通りの性能が得られれば,十分実現可能と考えられる.現段階では,一脚の場合の実験に全力をあげており,修了後直ちに二脚の実験を行い,非線形歩行機構の問題点を明らかにし,あわせてリーマン幾何学手法の有効性を示す予定である.
5 その他,本非線形系の設計理論と関連して,履歴特性を持つ場合の設計方式を提案するとともに,双線形系の設計理論など関連する理論の展開も行ってきた.

Research Products

• [Publications] 井澤: "リーマン幾何学手法による履歴特性を持つ非線形系の制御" 計測自動制御学会東北支部研究集会. 158-1. (1995)
• [Publications] Y.Izawa: "Nonlinear control of a Double-Effect Evaporator by Riemannian Geometric Approach" Trans.of SICE. 32-2. 197-206 (1996)