多自由度油圧アームの受動性に基づく制御と設計に関する研究

• 研究課題/領域番号: 19760148
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 酒井 悟 千葉大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90400811)
• 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: 3,460千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2007年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 油圧ロボット / 非線形制御 / モデリング / 機構設計 / ロバスト制御 / ハミルトン系 / 受動性 / 構造可変ロボット

研究概要

油圧ロボットアームの受動性に基づく制御と機構に関する新しい制御理論と実験手法を提案し,有効性を示した.主結果として,1)有限次元連続式を一般化した一般化連続式を提案し,油圧ロボットアームの厳密な物理モデルと新しい正準形を導出した.2)ループの開閉,遠心・コリオリ力の有無を選択できる新しい油圧ロボットアームの標準試験機を提案した.3)積分制御,適応制御,出力フィードバック制御など動的な受動性に基づく制御手法を新たに提案した.

研究成果

• [雑誌論文] A novel passivity based control of active magnetic bearing systems without conventional cross-feedback (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai, Kenta Kuriyama, Kenzo Nonami
  • 雑誌名: Journal of design and dynamics Vol.3,No.4 ページ: 540-550
  • NAID: 130000132906
• [雑誌論文] A novel passivity based control of active magnetic bearing systems without conventional cross-feedback (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai, Kenta Kuriyama, Kenzo Nonami
  • 雑誌名: Journal of design and dynamics Vol.3, No.4 ページ: 540-550
  • NAID: 130000132906
  • 査読あり
• [雑誌論文] Port-based modeling and adaptive gravity compensation of N-DOF hydraulic robots (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai Satoru, Koichi Osuka
  • 雑誌名: Proceedings of International Symposium on Mobiligence
  • 査読あり
• [雑誌論文] A passivity based integral action of robotic manipulators using Casimir function (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai Satoru, Stefano Stramigioli
  • 雑誌名: Proceedings of International IFAC Symposium on Robot Control
  • 査読あり
• [雑誌論文] 油圧ロボットアームの非線形力制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井悟
  • 雑誌名: ロボティクスシンポジア ページ: 140-145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and control of a heavy material handling manipulator for agricultural robots (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai, Michihisa Iida, Koichi Osuka, Mikio Umeda
  • 雑誌名: Autonomous robots Vol.25,No.3 ページ: 189-204
• [雑誌論文] 移動機能を有する農業ロボットのための理論作業量の拡張 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井悟
  • 雑誌名: 農業機械学会誌 Vol.70,No.6 ページ: 85-89
  • NAID: 10024412709
• [雑誌論文] A partial stabilization of port-Hamitonian systems with natural Casimir functions (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Sakai, et.al.
  • 雑誌名: Proc of IFAC ページ: 2791-2796
  • 査読あり
• [雑誌論文] Passivity based control of hydraulic robot arms using natural Casimir functions : Theory and experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Sakai, et.al.
  • 雑誌名: Proc of IROS ページ: 538-544
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Control of a heavy material handling manipulator for a gricultural robots (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Sakai, M. Iida K. Osuka, M. Umeda
  • 雑誌名: Autonomous robots http://www.springerlink.com/content/2208w77113752876/ ON-LINE
  • 査読あり
• [雑誌論文] A partial stabilization of port-Hamitonian systems with natural Casimir functions (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Sakai
  • 雑誌名: Proceedings of International Federation of Automatic Control Accepted ページ: 2791-2796
  • 査読あり
• [雑誌論文] Passivity based energy control of an inertia wheel pendulum via time-varying virtual constraints (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto, S. Matsumoto, S. Sakai
  • 雑誌名: Trans. of Institute of Systems, Control and Information Engineers 20 ページ: 416-418
  • NAID: 10019638841
  • 査読あり
• [雑誌論文] アクチュエータとセンサのないロボットハンドのための入出力機構系
  • 著者名/発表者名: 酒井悟, 中村安秀, 野波健藏
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 (Accepted)
• [雑誌論文] Passivity based control of a class of Hamiltonian systems with nonholonomic constraints
  • 著者名/発表者名: Kenji Fujimoto, Satoru Sakai, Toshiharu Sugie
  • 雑誌名: Automatica (Accepted)
• [雑誌論文] アクチュエータとセンサを用いないpick-and-placeハンドのための機構系
  • 著者名/発表者名: 酒井悟, 中村安秀, 野波健蔵
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Passivity based control of a class of Hamiltonian systems with nonholonomic constraints
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto, S.Sakai, S. Sugie
  • 雑誌名: Automatica (掲載決定)
  • 査読あり
• [学会発表] On the application of theoretical field capacity/ (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai, Mikio Umeda
  • 学会等名: Proceedings of International Conference on Robotics and Automation, Workshop on autonomous agriculture, WWH-2
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2009-05-19
• [学会発表] カシミール関数生成による機械システムの積分補償 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井悟, 栗山健太, 野波健蔵
  • 学会等名: 計測自動制御学会制御部門大会
  • 発表場所: 広島大学(東広島市)
  • 年月日: 2009-03-04
• [学会発表] Port-based modeling and adaptive gravity compensation of N-DOF hydraulic robots (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai Satoru, Koichi Osuka
  • 学会等名: Proceedings of International Symposium on Mobiligence
  • 発表場所: Awaji, Japan
• [学会発表] A passivity based integral action of robotic manipulators using Casimir function (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai Satoru, Stefano Stramigioli
  • 学会等名: Proceedings of International IFAC Symposium on Robot Control
  • 発表場所: Gifu, Japan
• [学会発表] On the application of theoretical field capacity (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai Satoru, Mikio Umeda
  • 学会等名: Proceedings of International Conference on Robotics and Automation, Workshop on autonomous agriculture
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] 油圧アームの受動性に基づく制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井
  • 学会等名: 計測自動制御学会 制御部門大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2008-03-06
• [学会発表] Passivity Based Control of Hydraulic Robot Arms Using Natural Casimir Functions: Theory and Experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai, Stefano Stramigioli
  • 学会等名: Proceedings of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • 発表場所: Nice, France
• [学会発表] Partial stabilization of port-Hamitonian systems with natural Casimir functions (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai
  • 学会等名: Proceedings of IFAC
  • 発表場所: Soul, Korea
• [学会発表] Port-Hamiltonian approaches to motion generation for mechanical systems (2007)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai, Stefano Stramigioli
  • 学会等名: Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • 発表場所: Rome, Italy
• [学会発表] A pick-and-place hand mechanism without any actuators and sensors (2007)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai, Yasuhide Nakamura, Kenzo Nonami
  • 学会等名: Proceedings of IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • 発表場所: Rome, Italy
• [図書] Ferroelectrics(An exact impedance control of DC motors using natural Casimir functions) (2010)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai
  • 出版者: In-tech.(Accepted)
• [図書] Cutting Edge Robotics 2009(Passivity based control of hydraulic robot arms using natural Casimir functions) (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai
  • 出版者: In-tech.(Accepted)
• [図書] Cutting Edge Robotics 2009, ISBN 978-3-902613-46-2 (2009)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai
  • 出版者: IN-TECH(In print)
• [備考]
  • URL: http://mec2.tm.chiba-u.jp/~satoru/
• [備考]
  • URL: http://mec2.tm.chiba-u.jp/~satoru/