| 研究概要 |
本研究では非完全拘束型パラレルワイヤロボットのフィードバック制御手法を提案し,また,提案機構における懸垂物の精度の良い実時間位置・姿勢検出手法を開発した.具体的には,
(1)非完全拘束型パラレルワイヤロボットの逆動力学計算手法を用いて,逆動力学計算に基づくフィードバック制御手法を提案した.
(2)上記の制御手法の有効性を計算機シミュレーションにより検証した.なお,このとき,パラレルワイヤロボットの順運動学と順動力学モデルが必要となるが,これはこれまでに研究代表者により開発された順モデルシミュレーション手法を用いた.
(3)提案した制御手法の有効性を確かめるため,現有のパラレルワイヤロボットを用いて動作制御実験をおこなった.提案した逆動力学計算に基づくフィードバック制御手法をこの実験装置において適用し,与えた軌道通りにほとんど揺れることなく懸垂物を移動できることを確認した.
(4)提案した制御手法は,走行クレーンのような揺れやすい搬送物を制御する場合にも有効である.そこで,この手法を応用して,搬送途中の走行クレーンに対して,人間などの障害物が作業域に侵入した場合でも安全に搬送物を揺れないで停止させるシステムを提案,試作した.
(5)ワイヤのプーリーからの引き出し点付近において,ワイヤ振れ角をエンコーダにより検出し,懸垂物の状態を測定する機構を開発した.また,推定誤差をできるだけ小さくするため,懸垂物の運動を支配する状態方程式を用いて状態推定オブザーバーを構成する方法を提案した.
(6)現有のパラレルワイヤロボット実験装置にワイヤ振れ角検出機構をつけたうえで,この実験装置を用いて懸垂物の軌道追従制御実験をおこなった.この結果,シミュレーション結果との良い整合性が確認され,提案した制御手法と懸垂物状態推定手法の有効性が確認できた.
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