2017 Fiscal Year Annual Research Report
Control of Variable Stiffness Tendon Arms with Vision Utilizing Usefulness of Biological Musculoskeletal
| Project/Area Number |
26420413
|
|---|
| Research Institution | Mie University |
|---|
Principal Investigator |
駒田 諭 三重大学, 工学研究科, 教授 (10215387)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白井 達也 鈴鹿工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (20342503)
矢代 大祐 三重大学, 工学研究科, 助教 (60607323)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 筋骨格 / 腱駆動 / 剛性 / 視覚 / 非線形バネ / 制御 / ロボットアーム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
人間と共存する環境で、安全に様々な作業を行えるロボットを開発することを目的に、 (1)剛性が可変な非線形バネを用いた軽量で柔軟な腱駆動アーム、(2)人間の空間知覚に関係の深い視空間座標系を含む複数座標系間の簡易な変換を導出し、複数のセンサ情報を融合した腱駆動アームのビジュアルサーボを開発してきた。
腱駆動はアーム根元にアクチュエータを配置するため、アームが軽量となり安全性に優れる。また、バネを腱に配置することで、柔軟なアームとなり安全性に寄与する。しかしながら、電磁モータをアクチュエータに用いるとシステム全体としては重くなってしまう。出力重量比の大きい超音波モータ等を用いるとシステムの総重量を低減できるが、トルク制御が出来ないため、バネに起因する振動を抑制するための共振比制御等を用いることが出来ない。そのため、出力重量比の大きなアクチュエータを用いる場合は、本腱駆動アームの制御手法を新たに開発する必要がある。ここではトルク制御系で提案された共振比制御を位置制御系で実現できるように改良を加えた。超音波モータで構成される位置制御系の伝達関数を1と近似して共振比制御を設計し、振動抑制を達成している
さらに、カメラは画像処理による計測遅延が存在し、それによって制御性能が劣化する。ここでは、移動物体への押し込み動作時の動作の保存と再現を実現するシステムにおいて、画像処理遅れを考慮した手法を開発した。
|
