2020 Fiscal Year Annual Research Report
Optimal Control with Multi-boundary Values for Underactuated Systems
Project/Area Number |
18K04032
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Research Institution | Aichi Institute of Technology |
Principal Investigator |
早川 義一 愛知工業大学, 工学部, 教授 (60126894)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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Keywords | 劣駆動系 / 最適制御多点境界値問題 / クアッドローター / 卓球ロボット |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、非線形動特性を有する劣駆動の知能機械を対象に、絶対時刻制御を最適制御多点境界値問題として定式化し、システム制御論的な観点から生じる諸課題を理論と実機検証によって明らかにするものである。本年度は本研究の最終年度であり、課題(d)の本格実施とこれまでの研究成果の再検討を行った。 具体的には、モーションキャプチャによるクアッドローターの位置姿勢オンライ計測およびその計測フィードバックを用いたミニドローンのフォーメーション制御を実施した。また、卓球ロボット、ボール自動打ち出し機、ステレオカメラシステムを用いて、打ち返し実験を行い、ボールの相手コート到達位置・速度(並進・スピン)の制御を試みた。 実験を通じ、昨年度までに開発してきた反復実時間解法とそれに基づく制御アルゴリズムが有効に機能することを確認できた。また、境界値組み合わせ時系列が最適解反復法の計算負荷に関する昨年度の考察を概ね確認できた。ただし、クアッドローターに関してはモーションキャプチャの計測周期が10msecであったことに加え、ミニドローン本体との通信遅れが大きく災いし、ミニドローン4機以上を用いた複雑なフォーメーション制御は達成できなかった。また、卓球ロボットに関しては、アームロボットの手先速度が毎秒2m以下というハードウエア上の制約があったため、目標位置・速度に大きな制約が課されることになってしまった。今後の課題としてはハードウエアの改良が必要である。
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