2020 Fiscal Year Research-status Report
Control of Variable Stiffness Tendon Arm with Stereo Camera in 3D Space for Human Friendly Robots
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17K06491
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
駒田 諭 三重大学, 工学研究科, 教授 (10215387)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
矢代 大祐 三重大学, 工学研究科, 助教 (60607323)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 筋骨格 / 腱駆動 / 剛性 / 視覚 / 非線形バネ / 制御 / ロボットアーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ロボットによる接触作業では、軽量、高トルク重量比、高トルク制御性能などの特性を持つアクチュエータが望まれる。ギア付きの電磁モータは軽量、高トルク 重量比という特長を持つが、ギア内の摩擦がトルク制御性能を劣化させる。そこで本研究ではモータ/負荷側エンコーダと低剛性カップリングを活用することで、負荷トルク制御性能の改善を図った。提案した制御システムの有効性はシミュレーションと実験により検証した。
ヒューマノイドロボットのための視空間を用いたビジュアルサーボに関しては、これまでに開発した2次元平面内での手法を、実際の作業を行うために鉛直方向を追加して3次元空間への手法に拡張し、シミュレーションでその有効性の検証を行った。さらに、左右、上下方向に向きを変えられる3次元対応のアクティブステレオカメラの実験装置を開発したが、上記で開発した手法の実験での検証で使用する。
剛性可変腱駆動機構のための座標変換手法として、これまでに開発してきた手法を組み合わせて、トルク飽和を考慮してモータトルクの2乗和を最小できる方法を開発し、シミュレーションで検討を行った。腱駆動は引っ張りしか行えないため、拮抗する腱を1つのアクチュエータとしてまとめ、トルク2乗和を最小化したときに、各腱のモータトルクの値が負になることを防いでいる。さらに、モータトルクが飽和したときに、腱の冗長性を用いて飽和した腱のモータトルクを飽和していない腱のモータトルクに再分配している。
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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
研究実績の概要で示したように、いくつかの研究成果を排出し、それら研究成果を国際会議や国内大会で発表した。研究成果の実験的検証のために、実験装置の製作も行った。以上の成果によって順調に進んでいると判定した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究費を用いて実験装置の開発を行ってきているため、実験的に提案手法の有用性を明らかにしていく。ビジュアルサーボに関しては、3次元対応のカメラシステム実験装置を開発している所であり、それを用いて検証を行う予定である。腱駆動アームの制御においては、多関節での実験を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
参加した国際会議がオンライン開催となったため、使用金額が少なくなった。装置の修正や、研究成果の発表等で使用する。
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Research Products
(3 results)
