2010 Fiscal Year Annual Research Report
シームレスマニピュレーションのための運動の選択と制御
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22560222
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
長瀬 賢二 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (70303667)
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| Keywords | 多指ハンドロボット / 把握・操りの制御 / シームレスマニピュレーション |
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| Research Abstract |
本研究では,ロボットが移動物体を捕獲～運搬～設置する場合など,接触状態が動的に変化するロボットを継ぎ目なく滑らかに(シームレスに)自動制御するためのフィードバック制御系の解析・設計法の確立を目指している.特に,多指ハンドロボットによる物体の把握・操りの制御において上記問題を考え,そのための制御系設計手法の確立を目指している.上記のような接触状態の移行を伴う作業を実現するためには,複数の接触状態にあるシステムを連続的に接続する大域的な運動変数の選択が重要と考えられる.本研究では,把握・操りの制御に適した運動変数の選択という観点から,そのための大域な運動変数の選択方法の検討,ならびに,それに基づく制御系設計法の確立を目指す.
本年度は,上記運動変数の候補として,指先ならびに対象物上の接触点を頂点とする二つの多面体(把握多面体と呼ぶ)を考え,両者の重心位置・姿勢ならびに辺の長さの差を運動変数とする定式化法の検討を行った.上記運動変数は,把握状態の運動変数としてしばしば用いられる,対象物運動と内力に密接に関連している.また,上記運動変数に基づくモデル表現に対し,接触状態の移行を伴う作業を実現するための基礎的なコントローラの検討も行った.接触状態の移行は,コントローラ中の運動変数の目標値を接触状態に応じて適当に与えることで実現できる.手法の有効性は,最も基礎的と考えられる,平面運動を行う二指ハンドロボットを想定した数値シミュレーションにより検証した.また,滑らかな衝突の実現という観点から,シームレスマニピュレーションのための目標軌道の生成方法として,波動制御法の概念の適用の可能性を検討した.
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