| 研究概要 |
センサレス力制御に関する本研究は,問題を接触力のセンシングとその制御に大別して進めた.
1.接触力推定機構の構成
(1)外乱オブザーバの手法に基づき,伝達系のねじれトルクおよびアーム角を利用した接触力推定機構を構成した.このとき,ねじれトルクの検出にはトルク計および動ひずみ測定器を用いた.
(2)次に,アームおよびモータの角度情報のみにより接触力推定機構を構成し,その性能をロードセル・計装用増幅器による接触力の直接計測と比較した結果,両場合ともオブザーバの帯域内では良好な推定性能を有することが確認できた.
(3)しかしながら,(2)の場合にはロボットの正確な物理パラメータが事前情報として必要となった.
2.トルク制御系の構成
アーム角情報を利用して伝達系のねじれトルクを制御する制御系を外乱オブザーバの手法に基づいて構成したが,パーソナルコンピュータを用いたシミュレーションの段階で,オブザーバの推定遅れのために良好な制御性能が達成できないことが判明した.
3.センサレス力制御系の構成
(1)トルク制御系の構成が実現できなかったので,接触力推定機構により算出した接触力を利用したモデル規範型適応制御系(MRACS)を構成し,これによりセンサレス力制御系を構成した.
(2)制御対象が非最小位相系となったため,zオペレータを用いたMRACSでは制御系が不安定となった.
(3)そこで,δオペレータを用いてMRACSを構成したところ,異なる剛性を持つ種々の対象物に対して良好な力制御が実現できた.
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