2004 Fiscal Year Annual Research Report
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15560225
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
小林 博明 明治大学, 理工学部, 教授 (60130811)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 純夫 明治大学, 理工学部, 講師 (40287884)
兵頭 和人 神奈川工科大学, 工学部, 助教授 (10271371)
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| Keywords | 位置。力ハイブリッド制御 / 厳密な入出力線形化 / 適応制御 / ニューラルネットワーク制御 / 腱駆動2足歩行ロボット / 構造解析 / 機構解析 / FPGA |
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| Research Abstract |
昨年度に引き続き、(1)位置・力ハイブリッド制御器と(2)機構二部の厳密な入出力線形化に基づく制御器について検討した。(1)については、直交化を配置空間ではなく関節空間で行ったこと、2次と3次の微分項を近似したことによって、力追従軌道にかなり大きな誤差を生じた。そこで、本年度はバイアス張力の最適化による追従誤差の改善の考察を行った。バイアス張力パラメータをフーリエ係数を用いてコード化し、GAによって最適化を行った。その結果、軌道追従性能に大きな影響を与えることなく、力追従性能を大幅に改善できることを示した。(2)についてはロバスト性を向上させるために、慣性行列と腱張力関数を適応要素で、また、機構部のコリオリ・遠心力と重力および駆動部の慣性項と動粘性項をそれぞれRBFニューラルネットで推定するANN制御器を設計し、その安定性を示した。また、単脚屈伸運動制御シミュレーションによってその有効性を示した。
腱駆動2足歩行ロボットの開発に関しては、発熱量の観点からのモータの再選定、機構の再設計(小林担当)、ANSYSによる構造解析に基づく脛部・腿部などの強度の確認と軽量化の検討、並びにMSC.visual Nastran 4Dによる機構解析に基づくリンクモデルとソリッドモデルでの歩行軌道と各種反力の確認および脚各部問の干渉の確認(田中担当)、各種センサの選定およびFPGAを用いたインターフェイスシステムの構築(兵頭担当)を行った。後期から製作に取りかかり、現在、全部品の約70%の製作を完了している。なお、1年間で計13回のミーティングを行った。
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