| 研究課題/領域番号 |
15560217
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
田中 一男 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00227125)
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| 研究分担者 |
田中 孝之 北海道大学, 情報科学研究科, 助教授 (10282914)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2003年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 可変構造機械系 / Sector Nonlinearity / 鳥ロボット / 線形行列不等式 / 揚力安定化 / 非線形モデル / 非線形制御 / 飛行実験 / 生物型ロボット / 視覚情報 / Sector nonlinearity / 非線形システム / リアプノフ関数 |
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| 研究概要 |
1 可変構造機械系のシステム記述法の開発
可変構造を有する機械系システムの記述方法を開発した。モデル作成には、sector nonlinearityの概念を利用して構造に応じた複数の非線形モデルを作成し、構造特性などを考慮してこれらの非線形モデルをスイッチングする手法を提案した。
2 可変構造機械系に対する制御手法の開発
1で開発した可変構造システムに対して有効な制御手法を開発した。開発した制御手法では、
(1)構造の切り替えにおいてエネルギーが保存されるシステム
(2)構造の切り替えにおいて状態変数の値が保存されるシステム
に対する安定化制御器の設計条件を導出した。
3 鳥ロボットの開発
鳥ロボットを開発し、視覚センサを搭載した。しかし、羽ばたきの振動のため、実際の飛行時には搭載した視覚センサからの画像情報にかなりの乱れが生じてしまった。そこで、一点支持の状態で、移動目標物に追従するような方向制御実験を行い、その有効性を示した。
4 可変構造機械系設計法の高度化
2の手法を鳥ロボット飛行制御へ適用するために、可変構造機械系のサブシステム切り替えの前後において、自由度や拘束条件が変化した場合にも対応可能な制御系設計条件を導いた。さらに、この成果をもとに、より実用的な可変構造機械系の設計法を開発した。
5 鳥ロボットの揚力安定化実験
鳥ロボットの揚力ダイナミクスモデルを同定し、制御系設計を行った。振り下げ時に速度を大きくしなるべく大きい上昇力を得るように、しかも、振り上げ時にゆっくりと振り上げて下降力をなるべく小さく抑えるような翼の目標軌道を生成し、それに追従させるような制御系設計を行った。揚力安定化実験によりその有効性を示した。
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