2008 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙での利用を目指した構造可変型多肢ロボットアームおよびその制御法の開発
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19560250
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
磯部 大吾郎 University of Tsukuba, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (00262121)
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| Keywords | 構造可変型ロボットアーム / フィードフォワード制御 / 逆動力学 / 並列的逆動力学計算法 / リンク系 / 宇宙ロボット / 多肢ロボットァーム / 有限要素法 |
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| Research Abstract |
本課題では,構造可変型多肢ロボットアームの製作を行い,その制御法として並列的逆動力学計算法を適用した、そして,従来の制御法では実現が困難であった,構造変化後に即ダイナミクスを考慮したフィードフォワード制御を実施するという,宇宙用多肢ロボットアームの実現性を高める研究を平成19〜20年度の2年問に渡って行った.
その最終年度として平成20年度は,並列的逆動力学計算法を適用した制御ソフトの汎用化を図り,統一的な制御システムの開発を実施した.ソフトウェアについては順次ウェブ上に公開し,一般にダウンロード可能とする予定である.さらに,宇宙空間でアクチュエータに故障が発生した場合にもフェールセーフ機能として効果を発揮するように,並列的逆動力学計算法の劣駆動リンク系への適用を行った.劣駆動リンク系は,直接制御できない関節が存在するため非ホロノミックなシステムとなり,制御が難しくなることが知られている.ところが,適用の結果,システムの自由度に対してアクチュエータの数が少ないシステムで,アクチュエータにより直接制御できない関節が存在するリンク系の場合にも,精度の高いトルク値を算出可能であることが判明した.また,動力学実験用プラットホームとして,1支点2脚型の移動ロボットを製作し,実験を行った.これと平行し,ユニットの着脱により様々な形態に変化する構造可変型ロボットアーム,および多関節劣駆動リンク機構を製作した.実験に用いる制御用ユーザインターフェースを開発し,統合的なフィードフォワード制御システムも構築した.
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