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2006 Fiscal Year Annual Research Report

可変拘束機能をもつ超冗長機械システムのダイナミクスベースト・インテリジェンス

Research Project

Project/Area Number 17360105
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

松野 文俊  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00190489)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福島 宏明  電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (40377015)
Keywords可変拘束システム / 超冗長機械システム / ダイナミクスベースト制御 / ヘビ型ロボット / ねじ推進機構
Research Abstract

可変拘束機能をもつ超冗長機械システムのモデリングとダイナミクスベースト制御則の導出
a)可変拘束機能をもつヘビ型ロボットのモデリングと制御則の導出
受動車輪をもつ生物規範型ヘビロボットの体幹の一部を浮かせて拘束条件を変化させるような可変拘束機能を利用したダイナミクスベースト制御則を導出する。まず、ヘビロボットの体幹の一部を浮かせる動作を受動車輪による速度拘束を取り除く動作とみなし、ハイブリッドシステムとしてモデル化し、制御側を導出した。次に、共通リアプノフ関数を構成することにより閉ループ系の安定性を示した。また、シミュレーションにより制御則の安定性を確認した。
b)1階の非ホロノミック拘束をもつ超冗長機械システムの制御則の実験的検証
ねじ推進機構を直列に結合したねじ推進ヘビ型ロボットの動力学モデルに基づいた制御則の有効性の実験的検証を行った。まず、ねじ推進ユニットを4ユニット作成し、そのユニット間を2自由度の関節で結合したねじ推進ヘビ型ロボットを製作した。ロボット先頭の軌道追従を実現する制御器を実装し、その有効性を検証した。
c)1階の非ホロノミック拘束と幾何学的拘束をもつ超冗長機械システムのダイナミクスベースト制御則の実験的検証
生物規範型ヘビロボットによる物体把持および搬送タスクを取り上げ、2台のヘビロボットの動力学モデルに基づいた協調制御則を提案し、その有効性の実験的検証を行った。この動力学モデルは1階の非ホロノミック拘束と幾何学的拘束をもつ超冗長システムとして表現される。導出したモデルに基づいて把持力と物体の軌道追従を実現する制御器を提案し、実験装置を用いその有効性を検証した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2006 Other

All Journal Article (11 results)

  • [Journal Article] 動力学モデルに基づく蛇型ロボットの軌道追従制御2006

    • Author(s)
      佐藤博毅, 田中基康, 松野文俊
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文誌 Vol. 42,No. 6

      Pages: 651-658

  • [Journal Article] 衝突回避を考慮した複数移動体のモデル予測編隊制御2006

    • Author(s)
      根和幸, 福島宏明, 松野文俊
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集 Vol. 42,No. 8

      Pages: 877-883

  • [Journal Article] Neuro-Fuzzy State Modeling Flexible Robotic Arm Employing Dynamically Varying Cognitive and Social Componet Based PSO2006

    • Author(s)
      Amitava Chatterjee, Ranajit Chatterjee, Fumitoshi Matsuno, Takahiro Endo
    • Journal Title

      Measurement(電子ジャーナル)

  • [Journal Article] Force control of flexible arm by using only bending moment information2006

    • Author(s)
      Takahiro Endo, Fumitoshi Matsuno
    • Journal Title

      Proc. 17th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS2006)

      Pages: 1384-1388

  • [Journal Article] Model Predictive Control of an Autonomous Blimp with Input and Output Constraints2006

    • Author(s)
      Hiroaki Fukushima, Ryosuke Saito, Fumitoshi Matsuno, Yasushi Hada, Kuniaki Kawabata, Hajime Asama
    • Journal Title

      Proc.of IEEE International Conference on Control Applications

      Pages: 2184-2189

  • [Journal Article] Cooperative Control of Two Snake Robots2006

    • Author(s)
      Motoyasu Tanaka, Fumitoshi Matsuno
    • Journal Title

      Proc. IEEE Int. Conf. on Robotics and Automation

  • [Journal Article] Cooperative Control of Three Snake Robots2006

    • Author(s)
      Motoyasu Tanaka, Fumitoshi Matsuno
    • Journal Title

      Proc. IEEE Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems

  • [Journal Article] Development and Control of a High Maneuverability Wheeled Robot with Variable-Structure Functionality2006

    • Author(s)
      Naoji Shiroma, Yu-huan Chiu, Zi Min, Ichiro Kawabuchi, Fumitoshi Matsuno
    • Journal Title

      Proc. IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems(IROS2006)

      Pages: 9-15

  • [Journal Article] Constrained Model Predictive Control : Applications to Multi-Vehicle Formation and an Autonomous Blimp2006

    • Author(s)
      Hiroaki Fukushima, Kazuyuki Kon, Fumitoshi Matsuno, Yasushi Hada, Kuniaki Kawabata, Hajime Asama
    • Journal Title

      Proc. of SICE-ICCAS International Joint Conference

      Pages: 4515-4520

  • [Journal Article] 非ホロノミック機械システムの制御、計測と制御2006

    • Author(s)
      松野文俊, 田中基康
    • Journal Title

      計測と制御 第45巻、第7号

      Pages: 626-631

  • [Journal Article] Augmented Stable Fuzzy Control for Flexible Robotic Arm Using LMI Approach and Neuro-Fuzzy State Space Modeling

    • Author(s)
      Amitava Chatterjee, Ranajit Chatterjee, Fumitoshi Matsuno, Takahiro Endo
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Industrial Electronics (accepted)

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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