| 研究概要 |
人間の右手と左手の機能を実現する2本腕ロボットシステムの構築を目指して,各3自由度の両腕を有するロボットを製作し,実験および理論により以下の検討結果を得た.
1)各関節部に作用する摩擦力などを考慮したロボットの力学的挙動を記述するシュミレ-ションプログラムを開発した.これにより,各腕の制御手法の検討が計算機上で行えるようになった.
2)人間の利き腕特性を,利き腕はすばやさ・器用さに,非利き腕は物体の保持能力に代表させ,その特長を表現する各種の制御方法を検討したその結果,利き腕には,レギュレ-タの学習制御を,非利き腕には,積分型サ-ボ則を適用することにより,マッチを擦る,メモをとるなどの動作を,人間に近い動作で繰り返すことができることを確かめた.
3)力制御,協調制御の導入を図り,両手でバネを握り,バネを伸縮させながら,手先が基準軌道に沿って移動する作業を対象とし,先端に作用する力を軌道精度との関係を統一的に調べた.その結果状態フィ-ドバック則とフィ-ドホワ-ドとの組み合わせによって,力制御と位置制御の両立が図れることが分かった.(以上は主に初年度実績)
4)予め指定された作業については,学習制御則が有効であることが知れたが,一回ごとに異なる作業や刻々変化する環境下での作業には,変化する外乱を時々刻々推定しながら,制御パラメ-タを調整する適応制御が有効である.そこで各種の適応制御アルゴリズムを検討し,最も好ましい適応則を実験ロボットに適用し,その有効性を検証した.
5)適応アルゴリズムによる制御演算量の増大をカバ-するために,DSPボ-ドを活用し,多自由度双腕ロボットシステムの適応制御系を実現した.
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