2012 Fiscal Year Annual Research Report
冗長性を持つ高安全・高性能ロボットシステムの制御系設計
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12F02748
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
古関 隆章 東京大学, 大学院工学研究科, 教授 (20211899)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
VALERIO Salvucci 東京大学, 大学院工学研究科, 外国人特別研究員
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| Keywords | ロボット / メカトロニクス / 運動制御 / 無限大ノルム / 二関節筋 / 単関節筋 / 生体機構 / 駆動冗長性 |
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| Research Abstract |
初年度は、当該特別研究員Dr. V. Salvucciが学位論文以来継続的に検討してきた、二関節筋と単関節筋を双方装備し駆動冗長性を持つアームの構造において先端力の方向制御を見通し良くし、大きさを最大化するアクチュエータの最適駆動パターンを、各種評価基準(ノルム)の最適化という視点から整理した。そして、人の構造と筋駆動の特長を、歩行などの動的作用に有効に活かす方法を理論的に議論した。そして、人の構造を越えた一般的なロボット多自由度アームシステムにおける静力学的計算および運動制御のケーススタディを数値計算を通じて、特別研究員の提案する∞ノルムに基づく冗長性解決方法の利点の定量化を行った。これらの成果を2013年3月にイタリアで開催されたメカトロニクスの国際会議発表し、また、以前から査読プロセスにかかっていた米国電気学会のメカトロニクスのソサイエティへの投稿論文が掲載決定となった。さらに、研究室所属の修士学生との議論を通じて、Bounded-Effort Pseudo-lnverse resolution (BEPI)という新たな冗長性解決方法を提案し、それらの理論的比較検討を進めつつある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画と比べ、実験準備とそれに伴う物品購入が十分に進んでいない点で若干の遅延がある。一方、理論的検討は順調に進み、さらに、大学院生との協力の中で、新たな研究計画策定時にはなかった新たな方法論も提案でき、その具体的検討を進め数ヶ月内の対外発表を目指した数値的評価の作業が進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
二年度目は、上述の初年度における検討で得られた理論的手法の数値的評価を継続的に進めると共に、その理論的準備の上に、当初計画から若干遅延の見られる、二足歩行ロボット試験機設計作業を行い、その製作作業に着手する。そして、エネルギー消費が小さく上体の上下及び前後加速度の脈動が小さい、受動歩行に準じた歩行制御を実装するとともに、筋冗長性の意味と複の数のノルム最適化に基づく駆動パターンの実装試験をお行う。それらの作業を通じて、人間らしく自然で、エネルギー効率と安定性の良い方向動作の実現、実験的検証を目指す。また、適宜その成果の国際学会などで公開にも努力する。
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