2004 Fiscal Year Annual Research Report
ダイナミック可変構造機械系の制御法の開発と可変生物型ロボットへの応用
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15560217
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
田中 一男 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00227125)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 孝之 北海道大学, 情報科学研究科, 助教授 (10282914)
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| Keywords | 生物型ロボット / 可変構造機械系 / 視覚情報 |
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| Research Abstract |
本年度は以下の項目について研究を行った。
(1)鳥ロボットの開発
鳥ロボットに視覚センサを搭載した。これにより、移動する目標物の色設定を行うことで、移動目標物に追従するような飛行を試みることができる。構築したシステムでは
・小型CCDカメラとトランスミッタを搭載し、画像情報をパソコンに送信する。
・パソコン内では受信した画像情報から画像処理を行い、移動目標物の位置を特定する。
・特定された移動目標物の位置から鳥ロボットの方向制御を行う。
しかし、鳥ロボットの羽ばたきの振動が大きいため、実際の飛行時には搭載した視覚センサからの画像情報にかなりの乱れが生じてしまった。現在はこの点を改良中である。
(2)可変構造機械系とその制御系設計
連続飛行を行うことを目的とし、尾翼の角度を変えることでピッチ角の制御を、機体の重心位置を変えることによってロール角とヨー角の制御を実現した。また、昨年度は可変構造機械系のシステム記述法および制御手法の開発に成功したが、今年度はこれらの手法を鳥ロボットの飛行制御へ適用するために、より実用的な手法へと改良を行った。具体的には、可変構造機械系のサブシステム切り替えの前後において、自由度や拘束条件が変化した場合にも対応可能な制御系設計条件を導き、これらが線形行列不等式および双線形行列不等式で記述できることを明らかにした。このような制御系では、一般に、サブシステムの切り替え時に状態の変化や力学的エネルギーの保存則を考慮する必要があるが、自由度や拘束条件が変化した場合についてもこれらの考察を行った。
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