2017 Fiscal Year Research-status Report
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17K06504
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| Research Institution | Okayama Prefectural University |
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Principal Investigator |
忻 欣 岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (70293040)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 劣駆動 / ロボット / 可制御性 / 可観測性 / 安定化制御 / 非線形制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
制御入力の数が一般化座標数より少ない劣駆動系では、アクチュエータの数が全駆動系に比べて少ないため、コスト、重量などの点で優れている。しかし、そのような劣駆動系には強い非線形性があるため、劣駆動系の制御に関する研究は挑戦的な課題である。本研究では、劣駆動度（一般化座標数と制御入力数の差）１の系に関する代表者のいままでの研究成果をもとに、高劣駆動度系（いわゆる、劣駆動度２以上の系）を対象とし、その物理的構造と固有の非線形特性を活かして、その可制御性・可観測性、大域的な安定化制御、目標軌道への追従制御のような中核的な問題を解決し、高劣駆動度系の新しい制御理論を構築することを目的とする。
本年度では、高劣駆動度系の可制御性と可観測性に対して、劣駆動系の代表例としての鉛直平面におけるnリンク劣駆動ロボットを対象とし、根元関節あるいは末端関節でない中間関節が駆動の場合について、以下の主な研究成果を挙げた。今年度得られた研究成果は権威ある国際学術雑誌と国際学術会議に掲載されているまたは掲載される予定である。
1. １つの中間関節のみが駆動であるnリンク劣駆動ロボットの可制御性と可観測性：そのロボットが可制御と可観測であるための必要十分条件を示すとともに、 そのロボットの物理的構造、機械パラメータの性質を用いて、不可制御あるいは不可観測であるロボットが存在することを解析的に明らかにした。
2. ２つ以上の中間関節が駆動であるnリンク劣駆動ロボットの可制御性と可観測性：そのロボットの可制御性と可観測性について、その駆動関節の配置、機械パラメータとの関係を解析した結果、２つの駆動中間関節が隣接しない場合に対して、不可制御あるいは不可観測のロボットが存在することを解析的に明らかにした。また、そのロボットが可制御と可観測であるための必要十分条件は隣接する２つの駆動中間関節が存在することをはじめて示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
今年度得られた研究成果は３つの権威ある国際学術雑誌と５つの国際学術会議に掲載されているまたは掲載される予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に従って、研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
（理由）研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更なく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。
（使用計画）米国で開催される2018 American Control Conferenceに参加し、本研究の成果である論文を発表する予定である。
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