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劣駆動系の新しい非線形制御理論の構築とそのロボット制御への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19560452
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関岡山県立大学

研究代表者

忻 欣  岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (70293040)

研究分担者 兼田 雅弘  岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (50033238)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2007年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードロボット / 非線形制御 / 劣駆動システム / エネルギー制御法 / 安定性解析 / 多自由度システム / 振り上げ制御 / 運動解析 / アクロバットロボット
研究概要

本研究では、1つの非駆動関節を有するnリンクロボットを任意の初期状態からすべてのリンクが共に鉛直真上姿勢で静止した真上平衡点の任意の近傍まで振り上げる制御則の設計、ならびにその動きに関する大域的解析を、仮想合成リンクの逐次的な構築に基づき、非駆動関節の全ての配置に対して統一的に行なうことに国内外で成功した。これは、1つの非駆動関節を有するロボットの振り上げ制御に関する従来の成果を統一的に扱うことのできる理論であり、受動性に着目したエネルギー制御法による多自由度劣駆動ロボットの制御系の設計・解析法に対し、新たな糸口と知見を与えるものと考える。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (13件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Swing-up Control Based on Virtual Composite Links for n-Link, Underactuated Robot with Passive First2009

    • 著者名/発表者名
      Xin, X., She, J.H., Yamaski, T., Liu, Y.N.
    • 雑誌名

      Joint, Automatica vol.45,no.9

      ページ: 1986-1994

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 1つの非駆動関節を有するn自由度ロボットの振り上げ制御:設計と解析2009

    • 著者名/発表者名
      忻, 余, 山崎
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 vol.45,no.5

      ページ: 251-260

    • NAID

      10024758231

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 等価入力外乱手法に基づく制御系の解析と設計法2009

    • 著者名/発表者名
      余, 忻, 山浦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編 vol.75,no.760.

      ページ: 3332-3338

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 等価入力外乱手法に基づく二連台車の位置決め制御2009

    • 著者名/発表者名
      余, 忻, 山浦
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集C編 vol.75,no.758

      ページ: 2750-2756

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Swing-up Control Based on Virtual Composite Links for n-Link Underactuated Robot with Passive First Joint(Regular Paper)2009

    • 著者名/発表者名
      X.Xin, J.H.She, T.Yamaski, Y.N.Liu
    • 雑誌名

      Automatica 45

      ページ: 1986-1994

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1つの非駆動関節を有するn自由度ロボットの振り上げ制御:設計と解析2009

    • 著者名/発表者名
      析, 余, 山崎
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 45

      ページ: 251-260

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 仮想摩擦に基づくAcrobotの軌道計画2008

    • 著者名/発表者名
      余, 小林, 忻, 今津, 大山
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 vol.44,no.9

      ページ: 729-734

    • NAID

      10021991075

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 仮想摩擦に基づくAcrobotの軌道計画2008

    • 著者名/発表者名
      余, 小林, 忻, 他
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 53

      ページ: 729-734

    • NAID

      10021991075

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduced-order proper H_∞ controllers for descriptor systems:Existence conditions and LMI-based design algorithms2008

    • 著者名/発表者名
      X. Xin, S. Hara, and M. Kaneda
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control 53(掲載決定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Swing-up control for a 3-DOF gymnastic robot with passive first joint: design and analysis2007

    • 著者名/発表者名
      Xin, X., Kaneda, M.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Robotics vol.23,no.6

      ページ: 1277-1285

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of the energy based swing-up control of the Acrobot2007

    • 著者名/発表者名
      Xin, X., Kaneda, M.
    • 雑誌名

      International Journal of Robust and Nonlinear Control vol.17,issue16

      ページ: 1503-1524

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of equivalent input disturbance improves vehicular steering control2007

    • 著者名/発表者名
      She, J.H., Xin, X., Ohyama, Y.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Vehicular Technology vol.56,no.6

      ページ: 3722-3731

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Swing-up control for a 3-DOF gymnastic robot with passive first joint:Design and Analysis2007

    • 著者名/発表者名
      X. Xin(忻欣)and M. Kaneda
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Robotics 23

      ページ: 1277-1285

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of the energy based swing-up control of the Acrobot2007

    • 著者名/発表者名
      X. Xin and M. Kaneda
    • 雑誌名

      International Journal of Robust and Nonlinear Control 17

      ページ: 1503-1524

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of equivalent input disturbance improves vehicular steering control2007

    • 著者名/発表者名
      J. H. She, X. Xin, and Y. Ohyama
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Vehicular Technology 56

      ページ: 1277-1285

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Swing-up Control Based on Virtual Composite Links for n-Link Underactuated Robot with Passive First Joint (Regular Paper)

    • 著者名/発表者名
      X. Xin, J. H. She, T. Yamaski, Y. N. Liu
    • 雑誌名

      Automatica (採録決定)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Swinging up multiple parallel pendulums on a cart via energy control2009

    • 著者名/発表者名
      X.Xin
    • 学会等名
      48^<th> IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Shanghai
    • 年月日
      2009-12-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Can the energy and actuated variables of underactuated mechanical systems be controlled? --Example of the Acrobot with counterweight2009

    • 著者名/発表者名
      X.Xin, L.Guo
    • 学会等名
      48^<th> IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Shanghai
    • 年月日
      2009-12-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Can the energy and actuated variables of underactuated mechanical systems be controlled? Example of the Acrobot with counterweight2009

    • 著者名/発表者名
      Xin, X., Guo, L.
    • 学会等名
      Proceedings of Joint 48th IEEE Conference on Decision and Control and 28th Chinese Control Conference
    • 発表場所
      Shanghai
    • 年月日
      2009-11-16
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] On the energy based control for underactuated mechanical system2009

    • 著者名/発表者名
      Xin, X.
    • 学会等名
      Proceedings of ICROS-SICE International Joint Conference 2009
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 年月日
      2009-08-18
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Swing-up control for n-link planar robot with single passive joint using the notion of virtual composite links2008

    • 著者名/発表者名
      X. Xin, J. H. She, T. Yamasaki
    • 学会等名
      47^<th> IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      カンクン, メキシコ
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Swinging up multiple parallel pendulums on a cart via energy control2008

    • 著者名/発表者名
      Xin, X.
    • 学会等名
      Proceedings of Joint 48th IEEE Conference on Decision and Control and 28th Chinese Control Conference
    • 発表場所
      Shanghai
    • 年月日
      2008-11-18
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Swing-up control for n-link planar robot with single passive joint using the notion of virtual composite links2008

    • 著者名/発表者名
      Xin, X., She, J.H., Yamasaki, T.
    • 学会等名
      Proceedings of 47th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      Cancun(4339-4344)
    • 年月日
      2008-11-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Analysis of the energy based swing-up control for a double pendulum on a cart2008

    • 著者名/発表者名
      Xin, X.
    • 学会等名
      Proceedings of 17th IFAC World Congress
    • 発表場所
      Seoul
    • 年月日
      2008-07-08
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Analysis of the energy based swing-up control for a double pendulum on a cart2008

    • 著者名/発表者名
      X. Xin
    • 学会等名
      the 17th IFAC World Congress
    • 発表場所
      ソウル, 韓国
    • 年月日
      2008-07-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Swing-up control based on virtually composite links for an n-link underactuated robot with passive first joint2008

    • 著者名/発表者名
      Xin, X., Kaneda, M., Yamasaki, T., She, J.H.
    • 学会等名
      Proceedings of the 17th IFAC World Congress
    • 発表場所
      Seoul
    • 年月日
      2008-07-07
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Reduced-order proper H_∞ controllers for descriptor systems:Existence conditions and LMI-based design algorithms2007

    • 著者名/発表者名
      X. Xin, S. Hara, and M. Kaneda
    • 学会等名
      46th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      2007-12-14
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Swing-up control for a 3-DOF gymnastic robot with passive first joint:Design and analysis2007

    • 著者名/発表者名
      X. Xin and M. Kaneda
    • 学会等名
      46th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      2007-12-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Swing-up control for a 3-DOF gymnastic robot with passive first joint: Design and analysis2007

    • 著者名/発表者名
      Xin, X., Kaneda, M.
    • 学会等名
      Proceedings of 46th IEEE Conference on Decision and Control
    • 発表場所
      New Orleans
    • 年月日
      2007-11-12
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [図書] Advances in Control Systems Theory and Applications(Chapter 12を執筆する, pp. 256-279)2009

    • 著者名/発表者名
      X. Xin
    • 総ページ数
      375
    • 出版者
      USTC Press
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://cosmos.c.oka-pu.ac.jp/~xxin/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://cosmos.c.oka-pu.ac.jp/~xxin/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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