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特異点適合法を用いた7自由度冗長マニピュレータの制御

研究課題

研究課題/領域番号 14350124
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関武蔵工業大学 (2003-2004)
弘前大学 (2002)

研究代表者

DRAGOMIR Nenchev  武蔵工業大学, 工学部, 教授 (80270809)

研究分担者 妻木 勇一  弘前大学, 理工学部, 助教授 (50270814)
関口 暁宣  弘前大学, 理工学部, 助手 (80344612)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
9,700千円 (直接経費: 9,700千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2002年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
キーワード冗長マニピュレータ / 特異点 / 特異点適合法 / 遠隔操作 / 行列の零空間 / グラフィックスシミュレータ / スペースマウス
研究概要

1.三菱重工製7自由度汎用知能アームPA-10のグラフィックスシミュレータを構築した.グラフィックスシミュレータは,3次元グラフィックスライブラリであるOpenInventorとC言語を用いてLinux上に構築した.
2.PA-10のような関節軸にオフセットがない冗長マニピュレータに対し,従来より提案しているSC法を適用した.開発した方法は,列拡張ヤコビ行列の零空間ベクトルを用いる方法と,拡張ヤコビ行列の余因子行列を用いる方法の2種類である.この結果に基づき,冗長マニピュレータの特異点の解析を行った.また,提案する手法は,冗長運動を実現する成分と手先運動を実現する成分を明確に分離できることを示した.
3.三菱重工製7自由度汎用知能アームPA10-7Cを購入し,実験装置を構築した.
4.MaTXプログラミング言語を用いて、開発した手法で軌道生成を行ない、得られた軌道を実機で実現した.
5.C・C++プログラミング言語およびOpenInventorを用いて製作したシミュレータに,開発した制御手法を組み込み、Space Mouseを用いて遠隔操作実験を行った.
6.JAVAプログラミング言語を基にした操作用GUIを構築した.このGUIを用い、武蔵工業大学からインターネットを経由し弘前大学にある実験装置を遠隔操作した.これにより,操作者は,容易に特異点を通過することができた.
7.マニピュレータの姿勢に依存してその形状が変化する特異点領域を見つけた.さらに,この特異点領域を最小にするアルゴリズムを提案した。また,実験装置を用い、上記のアルゴリズムの効果を実証した.
8.従来よく使われていり疑似逆行列法や特異点低感度法(DLS:Damped Least-Squares method)を提案された特異点適合法と比較した.

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (19件) 文献書誌 (9件)

  • [雑誌論文] 特異点通過軌道を用いた冗長運動制御法の比較2005

    • 著者名/発表者名
      阿部崇志, Dragomir N.Nenchev, 妻木勇一
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会 2005 (予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 特異点近傍における歩行動作生成2005

    • 著者名/発表者名
      亀田幸季, 関口暁宣, 妻木勇一, Dragomir N.Nenchev
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会 2005 (予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Singularity-Consistent Kinematic Redundancy Resolution for the S-R-S Manipulator2004

    • 著者名/発表者名
      Dragomir N.Nenchev, Yuichi Tsumaki, Mitsuzu Takahashi
    • 雑誌名

      2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems IROS2004

      ページ: 3607-3612

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] JAVAを用いた複雑なテレマニピュレーションのための簡単なユーザーインタフェース2004

    • 著者名/発表者名
      高橋貢, 妻木勇一, Dragomir Nenchev
    • 雑誌名

      第22回日本ロボット学会学術講演会予稿集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 特異点近傍における冗長運動制御法の比2004

    • 著者名/発表者名
      阿部崇志, D.N.Nenchev, 妻木勇一
    • 雑誌名

      第5回システムインテグレーション部門学術講演会

      ページ: 428-429

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Singularity-Consistent Kinematic Redundancy Resolution for the S-R-S Manipulator2004

    • 著者名/発表者名
      D.N.Nenchev, Y.Tsumaki, M.Takahashi
    • 雑誌名

      2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, Sendai, Japan

      ページ: 3607-3612

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simple User Interface for Dexterous Telemanipulation Using JAVA (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      Mitsugu Takahashi, Yuichi Tsumaki, Dragomir N.Nenchev
    • 雑誌名

      22^<nd> Conference of the Robotics Society of Japan 1E17

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] SC法における軌道計画2004

    • 著者名/発表者名
      妻木勇一, 高橋貢, Dragomir N.Nenchev
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会 2004

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] S-R-Sマニピュレータの特異点適合法を用いた冗長運動制御2004

    • 著者名/発表者名
      阿部崇志, Dragomir N.Nenchev, 妻木勇一
    • 雑誌名

      第22回日本ロボット学会学術講演会

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Singularity-Consistent Kinematic Redundancy Resolution for the S-R-S Manipulator2004

    • 著者名/発表者名
      Dragomir N.Nenchev, Yuichi Tsumaki, Mitsugu Takahashi
    • 雑誌名

      2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 3607-3612

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 特異点近傍における冗長運動制御法の比較2004

    • 著者名/発表者名
      阿部崇志, D.N.Nenchev, 妻木勇一
    • 雑誌名

      第5回システムインテグレーション部門学術講演会

      ページ: 428-429

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Motion Analysis of a Kinematically Redundant Seven-DOF Manipulator Under the Singularity-Consistent Method2003

    • 著者名/発表者名
      Dragomir N.Nenchev, Yuichi Tsumaki
    • 雑誌名

      2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation ICRA2003

      ページ: 2760-2765

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 拡張ヤコビ行列を用いたSC法による冗長マニピュレータの制御2003

    • 著者名/発表者名
      妻木勇一, 佐藤雅樹, Dragomir N.Nenchev
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会2003

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Motion Analysis of a Kinematically Redundant Seven-DOF Manipulator Under the Singularity-Consistent Method2003

    • 著者名/発表者名
      D.N.Nenchev, Y.Tsumaki
    • 雑誌名

      2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Taipei, Taiwan

      ページ: 2760-2765

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Singularity-Consistent Method Applied to a Four-DOF Redundant Manipulator2002

    • 著者名/発表者名
      Dragomir N.Nenchev, Yuichi Tsumaki
    • 雑誌名

      SEVENTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, AUTOMATION, ROBOTICS AND VISION ICARCV2002

      ページ: 851-856

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The Singularity-Consistent Method Applied to a Four-DOF Redundant Manipulator2002

    • 著者名/発表者名
      D.N.Nenchev, Y.Tsumaki
    • 雑誌名

      SEVENTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, AUTOMATION, ROBOTICS AND VISION (ICARCV2002), Singapore

      ページ: 851-856

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] SC Redundancy Resolution within the Augmented Jacobian Framework (in Japanese)

    • 著者名/発表者名
      Yuichi TSUMAKI, Masaki SATO, Dragomir N.Nenchev
    • 雑誌名

      Robotics and Mechatronics Conference 2003, Hakodate, Japan 2P2-2F-G3(1)(2)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Trajectory Planning for the SC Approach (in Japanese)

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Tsumaki, Mitsugu Takahashi, Dragomir N.Nenchev
    • 雑誌名

      Robotics and Mechatronics Conference 2004, Nagoya, Japan 2P2-L1-15(1)(2)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of Redundancy Resolution Techniques Around Kinematic Singularities (in Japanese)

    • 著者名/発表者名
      Takashi Abe, Dragomir N.NENCHEV, Yuichi TSUMAKI
    • 雑誌名

      5^<th> SICE System Integration Section Conference, Tsukuba, Japan

      ページ: 428-429

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dragomir N.Nenchev, Yuichi Tsumaki: "Motion Analysis of a Kinematically Redundant Seven-DOF Manipulator Under the Singularity-Consistent Method"2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation. ICRA2003. 2760-2765 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] D.N.ネンチェフ, 妻木勇一, 佐藤雅樹, 関口暁宣: "特異点適合法による7自由度マニピュレータPA-10の制御"ロボティクス・メカトロニクス講演会2003. 1A1-3F-A4(1)-1A1-3F-A4(2) (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 妻木勇一, 佐藤雅樹, Dragomir N.Nenchev: "拡張ヤコビ行列を用いたSC法による冗長マニピュレータの制御"ロボティクス・メカトロニクス講演会2003. 2P2-2F-G3(1)-2P2-2F-G3(2) (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 妻木勇一, 高橋貢, Dragomir N.Nenchev: "SC法における軌道計画"ロボティクス・メカトロニクス講演会2004. (予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Dragomir N.Nenchev, Yuichi Tsumaki, Mitsugu Takahashi: "Singularity-Consistent Kinematic Redundancy Resolution for the S-R-S Manipulator"2004 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. (予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Dragomir N.Nenchev, Yuichi Tsumaki: "The Singularity-Consistent Method Applied to a Four-DOF Redundant Manipulator"SEVENTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, AUTOMATION, ROBOTICS AND VISION. ICARCV2002. 851-856 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Dragomir N.Nenchev, Yuichi Tsumaki: "Motion Analysis of a Kinematically Redundant Seven-DOF Manipulator Under Singularity-Consistent Method"2003 IEEE International Conference on Robotics and Automation. ICRA2003(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] D.N.ネンチェフ, 妻木勇一, 佐藤雅樹, 関口暁宣: "特異点適合法による7 自由度マニピュレータPA-10の制御"ロボティクス・メカトロニクス講演会2003論文集. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 妻木勇一, 佐藤雅樹, Dragomir N.Nenchev: "拡張ヤコビ行列を用いたSC法による冗長マニピュレータの制御"ロボティクス・メカトロニクス講演会2003論文集. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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