未来情報を用いた実時間経路制御システム設計

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650248
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 江上 正 神奈川大学, 工学部, 教授 (40201363)
• Keywords: 経路制御 / ゲイン成分 / 位相成分 / 予見制御 / X-Yテーブル

Research Abstract

通常、ロボット経路制御などのメカニカルシステムの制御においては最終的には与えられた経路を追従することが要求され、その速度は経路追従を満たす範囲でできるだけ速いのが望ましい。このように経路制御はサーボ系の性能を考慮した上で、サーボ系にとって無理無駄がないように行う必要がある。さらには、あらかじめ目標物や障害物などとの距離と方向の情報が既知であったり、わからない場合でも画像センサや超音波センサなどを用いたアクティブセンシングを行うと、事前に未来情報(予見情報)として得ることができる。このうよな観点から理想的な経路制御を行うためには未来情報を獲得するためのセンシング、獲得した未来情報を利用した経路制御と言った要素をトータルシステムとして扱うことが必要であり、本研究ではこの一般的手法とその応用について検討を行うことが目的である。
この中で本年度は昨年度に引き続いて未来情報が既知の場合の新しい経路制御の理論検討およびリニアモータテーブルへの応用について主に行った。この際、単に各軸の応答を改善することによって経路応答を改善するのではなく、本質的な経路制御を実現するという観点から検討を行った。昨年度は、目標経路が円や直線なども含む任意曲線で与えられることが予見できる場合に適用可能なベクトル分解経路制御法を提案した。しかし、直線経路と曲線経路に対して扱いが異なり、これらが混在した経路については切り替えが必要であった。本年度はこのベクトル分解経路制御に対して軸伸縮を組み合わせて、任意曲線を単位円に帰着して経路制御を行う新しい方法を開発した。そしてこれを3次元平面に拡張する手法を提案し、X-Y-Zテーブルに対する実験的検討により外乱などに対しても良好な経路応答が得られることを確認した。

Research Products

• [Publications] 江上正,吉川智康,栗原真: "ベクトル分解経路制御"電気学会論文誌D. 120-D・2. 262-268 (2000)
• [Publications] 栗原真,江上正: "ベクトル分解経路制御"第38回計測自動制御学会学術講演会予稿集. 307 A-5. 685-686 (1999)
• [Publications] 江上正,栗原真,鳴海善広,西川昌宏: "ベクトル分解経路制御の3次元空間への応用"第32回SICE北海道支部学術講演会予稿集. A30. 71-72 (2000)