視覚情報を導入した弾性アームの適応的高速運動制御に関する研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61460147
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 原島 文雄 東大, 生産技術研究所, 教授 (60013116)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 橋本 秀紀 日本学術振興会, 東京大学生産技術研究所・DC, 特別研究員 (30183908) ; 近藤 正示 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (00126062) ; 坂内 正夫 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (30107370)
• Keywords: 視覚情報 / ロボット / 弾性アーム / 適応制御 / モーションコントロール

Research Abstract

本研究の目的は、弾性アームの高速・高精度位置決めおよび軌道追従制御を実現することである。このために、弾性アームの先端位置およびアーム変形を検出するためのCCDカメラを用いた視覚情報システムと、ペイロード変動に対応するための適応制御を組合せたことを特徴とする。また、本研究は、背景としてロボットアームに対する軽量化・運動高速化の要求を考慮しており、さらに、ロボットアームを剛体と仮定して制御するのではなく、弾性体として制御するための実用的な手法の確立を目指している。
本年度に計画した研究項目は、下記の通りほぼ順調に実績を上げた。
(1)弾性アームのモデリングおよび適応制御のシミュレーション
弾性アームを有限次元近似したモデルを用いて、ペイロード変動に対してロバストな適応制御系を設計した。その有効性をシミュレーションにより確認し、さらに、軌道追従、力制御への拡張も試み、見通しをつけた。
(2)視覚情報システムを用いた1リンク弾性アームの試作
試作システムは、CCDカメラを用いてアーム先端位置を検出し制御系に取り込む視覚情報システムと、1リンク弾性アームおよびこれを駆動制御するシステムとからなる。
(3)弾性アームの適応的運動制御の実験
上記の試作システムと本研究費により設備した計測システムを用いて実験を行った。その結果は、弾性振動を抑えた高速運動をペイロード変動に対応して自動的に制御器のパラメータを変えることにより実現でき、予想されたとおりであった。

Research Products

• [Publications] Fumio Harashima: Japan-USA Symposium on Flexible Automation. 225-229 (1986)
• [Publications] 原島文雄: 第4回日本ロボット学会学術講演会予稿集. (1986)
• [Publications] 原島文雄: 第4回日本ロボット学会学術講演会予稿集. (1986)