| 研究概要 |
本研究の目的は,冗長な自由度を持つ多リンク柔軟アームを任意の制御時間で任意の角度を,振動の発生を抑えて効率よく動作させることができる目標軌道を生成することである.このため本研究では,まず,研究の対象を冗長な自由度を有する最も簡単なモデルである水平面内を動作する3リンク柔軟アームとし,応答計算のための3リンク柔軟アームの数学モデルおよびシミュレーションプログラムを作成した.シミュレーションプログラムの精度は3リンク柔軟アームの実験装置を製作して確認した.次に,提案した探索型軌道生成法により動作終了後の振動を抑制できる目標軌道の生成をおこない,本研究で提案する手法の有効性を検証した.
本研究により得られた新たな知見は以下の通りである.
1.本研究で提案した探索型軌道生成法を用いて,特別な振動制御を用いず各アクチュエータのローカルフィードバックのみで3リンク柔軟アームの振動を,よく用いられる台形軌道で動作させた場合の5%程度に抑制した運動の制御が可能である.
2.探索型軌道生成法では,動作時間の分割数と各時間分割での加速度の分割数が制振性能に影響するが,柔軟で非線形性の強い3リンクアームでも,時間と加速度の分割をそれぞれ9,26以上にすれば十分な制振効果のある目標軌道が得られる.
3.障害物の回避やアクチュエータの出力などの制約条件も容易に考慮して目標軌道の生成が可能である.
4.制振効果の高い軌道を得るため時間と加速度の分割を増やすと計算時間が増大し効率的に軌道が得られなくなる.しかし,本手法のアルゴリズムは複数の計算機に分散させることが容易な構造であるので,複数の計算機に分散させることで計算時間の短縮が可能となり軌道探索の効率を上げることができる.
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