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柔軟構造ロボットの位置と力の制御

研究課題

研究課題/領域番号 05452142
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 設計工学・機械要素・トライボロジー
研究機関東京工業大学

研究代表者

下嶋 浩  東京工業大学, 工学部, 教授 (20016629)

研究分担者 小池 関也  東京工業大学, 精密工学研究所, 助手 (50272670)
雉本 信哉  東京工業大学, 工学部, 助手 (30204861)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1995年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1994年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1993年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
キーワードフレキシブルマニピュレータ / 位置と力の制御 / 関節角速度制御 / 力・速度変換則 / 衝突力制御 / 協調制御 / ひずみフィードバック / 衝撃制御 / 等価質量楕円
研究概要

1.剛体マニピュレータの位置と力の制御では,力偏差を手先速度に変換するコンフィギュレーションの関数としての変換則を提案して,位置と力の干渉を軽減した独立な制御を可能にし,これを2本の腕による協調制御に適用して,把握力制御および外力にコンプライアンス制御を行い,制御則の有効性を理論的並びに実験的に確認し,物体の安定な把持・繰りを実現した.
2.フレキシブルマニピュレータについては,弾性節と平行4節リンクを組み合わせた,手元の姿勢制御の容易な2自由度の装置を設計・制作し,制御手法として,手先等価剛性を用いた変換則を提案し,弾性節の振動成分,たわみ角速度を考慮することによって速度応答の振動抑制,定常偏差軽減をはかることができた.
3.双腕フレキシブルマニピュレータの協調制御では,コンフィギュレーションおよび節剛性によらず一定の力応答を得るための可変の力・速度変換ゲインを導出し,関節サーボ系でひずみの高周波成分のみをフィードバックし,又作業座標系から関節座標系への変換の際にアームを仮想剛体としてそのたわみ角速度を考慮することにより,位置・力応答の振動抑制,速応性向上をはかることができた.
4.衝突を含む制御では,衝突時の手先の力積から等価質量楕円を導出し,これを用いてコンフィギュレーションを選択することにより衝突の影響を受動的に低減できることを示し,又衝突系の線形モデルから衝突直後は速度をフィードバックし,定常状態になるにつれて力制御に移行させる2段階制御則を提案し,衝突時の能動的位置・力制御の可能性を理論的・実験的に示した.

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] 小池関也,下嶋 浩: "作業座標サーボによるマニピュレータの位置と力の制御(制御則の提案と安定性解析)" 日本機械学会論文集(C). 60. 2323-2329 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA: "Motion and Force Control of Cooperating Manipulators with Use of Task Coordinates Servo" Proceedings of the Second International Conference on Motionand Vibration Control. 227-232 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小池関也,下嶋 浩他1名: "速度制御型DCモータを用いたフレキシブルマニピュレータの位置と力の制御" 日本機械学会論文集(C). 61. 1064-1071 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA et al.: "Motion and Force Controls of a Flexible Manipulator with Velocity Controlled DC Motors" The Ninth World Congress of IFToMM. 2047-2051 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小池関也,下嶋 浩他1名: "速度制御形DCモータを用いた双腕フレキシブルマニピュレータの位置と力の制御(第1報,自由空間中の協調制御)" 日本機械学会論文集(C). 61. 3999-4006 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小池関也,下嶋 浩他1名: "速度制御形DCモータを用いた双腕フレキシブルマニピュレータの位置と力の制御(第2報,拘束空間中の協調制御)" 日本機械学会第73期全国大会講演論文集(V). [95-10]. 263-264 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA: "Motion and Force Control of a Manipulator using a Task Coordinates Servo (Suggestion of Control Law and Analysis of Stability)" Trans.of JSME. 60. 2323-2329 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA: "Motion and Force Control of Cooperating manipulators with Use of Task Coordinates Servo" Proc.of 2nd MOVIC. 227-232 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA et al.: "Motion and Force Control of a Flexible Manipulator with Velocity Controlled DC Motors" Trans.of JSME. 61. 1064-1071 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA et al.: "Motion and Force Control of a Flexible Manipulator with Velocity Controlled DC Motors (Improvement of force response characteristics)" Proc.of 9th IFToMM. 2047-2051 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA et al.: "Motion and Force Control of Dual Flexible Manipulators with Velocity-Controlled DC Motors (1st Report, Coordinative Control in Free Space)" Trans.of JSME. 61. 3999-4006 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA et al.: "Motion and Force Control of Dual Flexible manipulators with Velocity Controlled DC Motors (2nd Report, Coordinative Control in Constraint Space)" 73rd JSME. (V), [95-10]. 263-264 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小池関也,下嶋 浩 他1名: "速度制御型DCモータを用いたフレキシブルマニピュレータの位置と力の制御" 日本機械学会論文集(C). 61. 1064-1071 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA et al: "Motion and Force Controls of a Flexible Manipulator with Velocity Controlled DC Motors" Proc.of the Ninth World Congress on the Theory of Machines and Machanisms. Vol.3. 2047-2051 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 小池関也,下嶋 浩 他1名: "速度制御形DCモータを用いた双腕フレキシブルマニピュレータの位置と力の制御(第1報,自由空間中の協調制御)" 日本機械学会論文集(C). 61. 3999-4006 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 小池関也,下嶋 浩 他1名: "速度制御形DCモータを用いた双腕フレキシブルマニピュレータの位置と力の制御(第2報,拘束空間中の協調制御)" 日本機械学会第73期全国大会講演論文集(V). [95-10]. 263-264 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 小池関也,下嶋 浩: "作業座標サーボによるマニピュレータの位置と力の制御(制御則の提案と安定性解析)" 日本機械学会論文集(C). 60. 2323-2329 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 小池関也,下嶋 浩他1名: "速度制御型DCモータを用いたフレキシブルマニピュレータの位置と力の制御" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス'94講演会講演論文集. 841-846 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA: "Motion and Force Control of Cooperating Manipulators with Use of Task Coordinates Servo" Proceeding of the Second International Confernce on Motionand Vibration Control. 227-232 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 小池関也,下嶋 浩他1名: "速度制御型DCモータを用いたフレキシブルマニピュレータの位置と力の制御" 日本機械学会論文集(C). 61. (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA et al.: "Motion and Force Controls of a Flexible Manipulator with Velocity Controlled DC Motors" The Ninth World Congress of IFToMM. (発表予定). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 小池関也、下嶋浩 他1名: "速度制御型DCモータを用いたフレキシブルマニピュレータの位置と力の制御" ロボティクス・メカトロニクス'94講演会講演講演論文集.

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Sekiya KOIKE,Hiroshi SHIMOJIMA: "Motion and Force Control of Cooperating Manipulators with Use of Task Coordinates Servo" Proc.of 2nd MOVIC.

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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