2019 Fiscal Year Research-status Report
Tilt-rotor Based Master-Slave Telemanipulation with Force Feedback
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19K04327
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
矢代 大祐 三重大学, 工学研究科, 助教 (60607323)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
駒田 諭 三重大学, 工学研究科, 教授 (10215387)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | モーションコントロール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「マスタロボット（多関節マニピュレータ）の変位にスレーブロボット（マルチロータ）の速度が比例し、かつ作業対象物からスレーブに加えられる反作用力とマスタに人が加える作用力が一致するマスタ・スレーブ型遠隔操作の実現」を本研究課題の目的としている。2019度は［課題A-1］ロータ角速度制御を用いた接触力制御、［課題B-1］低剛性能動関節の負荷側トルク制御、［課題C-1］リニアモータを用いた有線通信によるバイラテラル制御、に取り組んだ。課題A-1については、ロータ角速度情報を接触力制御に用いることで、用いない場合に比べてロータ回転軸周りの外乱に強くなり、制御性能が向上する場合があることを、クワッドロータを用いた実験により確認した。具体的には接触力の定常偏差の減少が数学的にも実験的に確認できた。また、立ち上がり時間の減少が数学的に確認できた。課題B-1については、減速機付モータのモータ側と負荷側の間にあえて低弾性体を挿入することで、低弾性体を挿入しない場合に比べて負荷側トルク制御性能が向上する場合があることを、実験により確認した。課題C-1については通信遅延を有するマスタ・スレーブ型バイラテラル制御系のための制御器を設計した。従来用いられてきたスレーブの位置情報に加えてスレーブと接触物体の距離も用いて接触物体の剛性を推定し適応制御器に反映することで、制御性能が向上することを実験により確認した。
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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
2019度の目標は概ね達成できた。［課題B-1］で検討している仮説については、実験に妥当性が示されつつあるが、数学的な裏付けが十分取れていないため、引き続き検討していく。［課題A-1］と［課題C-1］で検討している仮説については、数学的にも実験的にも妥当性が検証できたため、予定通り後続課題である［課題A-2］と［課題C-2］に着手したい。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020度は［課題A-2］可変ゲイン制御を用いた接触力制御、［課題B-2］低剛性能動多関節の接触力制御、［課題C-2］リニアモータを用いた無線通信によるバイラテラル制御、に着手する。また、［課題B-1］については検討の余地が残るため、引き続き検討していく。
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| Causes of Carryover |
6軸力センサの購入を計画していたが、経費節約のため別プロジェクトの力センサを兼用することとした。その分を次年度の入出力信号処理装置、計測装置等の設備備品費と成果発表のための旅費に配分する予定である。
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Research Products
(7 results)
