2023 Fiscal Year Research-status Report
High-Back Drivable Variable Stiffness Robot Arm that Reproduces Strength and 'datsuryoku' for Human
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22K14250
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| Research Institution | Ichinoseki National College of Technology |
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Principal Investigator |
川合 勇輔 一関工業高等専門学校, その他部局等, 助教 (10891830)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 逆駆動性 / モーションコントロール / ヒューマンインタラクション / 力制御 / トルク制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は昨年度に引き続き新規購入した軸トルクセンサ付きのサーボモータを用いて既存のアクチュエータに組み合わせることで2リンクマニピュレータとして構築した。また、逆駆動制御において、実験上加速度センサのオフセットの影響が見られるため、オフセットを対策する加速度バイアスドリフトオブザーバ(ABDOb)を提案し改善した。本手法にてロボット関節モデルである二慣性共振系に対して負荷側加速度制御系にABDObを付加することで、加速度センサのバイアスドリフトを推定、補償することで良好な加速度制御動作を実現した。また、モータ側の電流制御の観点からロボットの機械共振抑制を実現するバックドライバビリティ改善手法も提案した。可変剛性へ向けて理論検証を進める上で環境剛性のリアルタイム同定が必要となったため、同定手法の検証を行っている。昨年度までに検証している二剛性共振系オブザーバに対してリアルタイム同定した結果を反映することで可変剛性制御系を実現する。上記内容を考慮した結果、現時点での理論検証が進んでいないため、実験実証は未達である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年の当初予定では、可変剛性制御における理論検証および実機検証を完了する予定であったが、加速度センサオフセットの課題や可変剛性制御構築のための接触対象に対するリアルタイム同定手法の検証など新たに検証課題が見つかった。そのため理論検証を含めて実機検証への遅れが生じている。その点において全体進捗状況は「やや遅れている」としている。しかしながら、提案手法としての方策の見通しは立っており最終年度において達成の見込みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は可変剛性制御のためのリアルタイム環境同定と二剛性共振系オブザーバとの統合、実機検証および2リンクマニピュレータへの検証を進めていき、学会発表および査読付き論文誌への投稿を持って社会還元および全体総括を実施する。
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| Causes of Carryover |
前年度購入予定の物品の材料不足・需要高騰によって購入が出来なかったものがある。また、参加した国内学会の参加旅費が想定より安価であったことが起因している。最終年度は学会発表による社会還元を主目的としつつ、未達である可変剛性制御手法の追加課題の理論検証と実機検証、2リンクマニピュレータへの展開検証を達成するためのインターフェース部品、消耗部品、学会旅費のために使用する。
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