非線形制御のための新しいシステムモデル:ホロノミーの原理に基づく級数展開

• 研究課題/領域番号: 22560445
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 石川 将人 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20323826)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 非線形制御 / ホロノミーの原理 / 非線形可制御性 / 周波数応答 / 級数展開 / 可制御性

研究概要

本研究では,非線形システムの特性をさまざまな周期入力によって引き起こされる振る舞いの関係(ホロノミーの原理)によって規定される入出力モデルと捉え,その特性の解析方法およびそれに基づく制御系の設計方法を示した.またその検証用プラットフォームとしてキャスターボードロボット,円筒型移動ロボットなどの非線形システムを開発し,実験によりその性能を定量的に検証した.

研究成果

• [雑誌論文] キャスターボードロボットのモデリングと制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 衣笠一樹,石川将人,大須賀公一
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 49巻
  • NAID: 10031193233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control and Development of Cylindrical Rolling Robot (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hirano, M. Ishikawa and K. Osuka
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: Vol.25 ページ: 392-399
  • URL: http://www.fujipress.jp/finder/xslt.php?mode=present&inputfile=ROBOT002500020014.xml
• [雑誌論文] キャスターボードロボットのモデリングと制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 衣笠一樹，石川将人，大須賀公一
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 49
  • NAID: 10031193233
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control and Development of Cylindrical Rolling Robot (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野哲郎，石川将人，大須賀公一
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: 25
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二次可制御な非ホロノミック交差チェインドシステムの切替フィードバック制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川将人
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: 48 号: 10 ページ: 640-648
  • DOI: 10.9746/sicetr.48.640
  • NAID: 130004549574
  • ISSN: 0453-4654, 1883-8189
  • 査読あり
• [雑誌論文] 一般化異構造マスタスレーブシステムの可操作性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岸元邦充,石川将人,大須賀公一
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 巻: 25巻 ページ: 196-203
  • NAID: 10031140167
  • 査読あり
• [雑誌論文] 一般化異構造マスタスレーブシステムの可操作性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岸元邦充，石川将人，大須賀公一
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 巻: 25 ページ: 196-203
  • NAID: 10031140167
  • 査読あり
• [雑誌論文] 一般化異構造マスクスレーブシステムの可操作性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岸元邦充, 石川将人, 大須賀公一
  • 雑誌名: システム制御情報学会論文誌 巻: 25(未定)(掲載確定)
  • 査読あり
• [学会発表] 円筒型転動ロボットの非線形制御～側面転動における揺動周期フィードバックシステムの解析と制御～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野哲郎,石川将人,大須賀公一
  • 学会等名: 計測自動制御学会第13回制御部門大会
  • 発表場所: アクロス福岡
  • 年月日: 2013-03-08
• [学会発表] 直動リンク型三叉移動ロボット Trident Strider の解析と制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 南航司,石川将人,杉本靖博,大須賀公一
  • 学会等名: 計測自動制御学会第13回制御部門大会
  • 発表場所: アクロス福岡
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] 非ホロノミック空中泳動ロボットの解析と制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 沖賢太郎，石川将人，大須賀公一
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] 直動リンク型三叉移動ロボットTrident Striderの解析と制御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 南航司，石川将人，杉本靖博，大須賀公一
  • 学会等名: 計測自動制御学会第１３回制御部門大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 円筒型転動ロボットの非線形制御 ～側面転動における揺動周期フィードバックシステムの解析と制御～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野哲郎，石川将人，大須賀公一
  • 学会等名: 計測自動制御学会第１３回制御部門大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 四叉ヘビ型空中移動ロボットの設計と制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沖賢太郎、石川将人、大須賀公一
  • 学会等名: 第55回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-11-17
• [学会発表] ○○○に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沖賢太郎、石川将人、大須賀公一
  • 学会等名: 第12回計測自動制御学会制御部門大会
  • 発表場所: 奈良県文化会館
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] 偏心ロータを用いた円筒型移動ロボットの動特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平野哲郎, 石川将人, 大須賀公一
  • 学会等名: 第12回計測自動制御学会制御部門大会
  • 発表場所: 奈良県文化会館(奈良県)
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] キャスターボード型移動ロボットの推進制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 衣笠一樹, 石川将人, 大須賀公一
  • 学会等名: 第12回計測自動制御学会制御部門大会
  • 発表場所: 奈良県文化会館(奈良県)
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] 球面足とサスペンションを有する準受動的三脚歩行ロボットの制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤尭慧, 石川将人, 大須賀公一, 山海嘉之
  • 学会等名: 第12回計測自動制御学会制御部門大会
  • 発表場所: 奈良県文化会館(奈良県)
  • 年月日: 2012-03-14
• [学会発表] 四叉ヘビ型空中移動ロボットの設計と制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 沖賢太郎，石川将人，大須賀公一
  • 学会等名: 第55回自動制御連合講演会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 円筒型移動ロボットの側面転動における可制御性について (2012)
  • 著者名/発表者名: 平野哲郎，石川将人，大須賀公一
  • 学会等名: 第41回制御理論シンポジウム
  • 発表場所: 横須賀
• [学会発表] 超離散モデルによる非線形システムの可制御性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北卓人，石川将人，大須賀公一
  • 学会等名: 第56回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 移動体システムの空間離散化とその制御について (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川将人
  • 学会等名: 第40回制御理論シンポジウム
  • 発表場所: コスモスクエア国際交流センター(大阪府)
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] 超離散型ヘビ型ロボットの研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北卓人, 石川将人, 大須賀公一
  • 学会等名: 第40回制御理論シンポジウム
  • 発表場所: コスモスクエア国際交流センター(大阪府)
  • 年月日: 2011-09-26
• [学会発表] 三叉ヘビ型ロボットとその操縦システムの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北卓人, 石川将人, 大須賀公一
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター(岡山県)
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] 群移動体の制御における機動的制御について (2011)
  • 著者名/発表者名: 羽尻皓一, 石川将人, 大須賀公一
  • 学会等名: 第55回システム制御情報学会研究発表講演会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 2011-05-17
• [学会発表] 一般化異構造マスタースレーブシステムの可操作性解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岸元邦充, 石川将人, 大須賀公一
  • 学会等名: 日本機械学会関西支部学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] 横断関数法を用いた三叉ヘビロボットの動的フィードバック制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北卓人, 石川将人, 大須賀公一
  • 学会等名: 計測自動制御学会第11回制御部門大会
  • 発表場所: 那覇市
  • 年月日: 2011-03-18
• [学会発表] 半球の揺動原理を利用した三脚歩行ロボットの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上俊太郎、石川将人、大須賀公一
  • 学会等名: 計測自動制御学会関西支部若手研究発表会
  • 発表場所: 毎日インテシオ、大阪
  • 年月日: 2011-01-17
• [学会発表] 半球の揺動原理を利用した三脚歩行ロボットの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 井上俊太郎, 石川将人, 大須賀公一
  • 学会等名: 計測自動制御学会関西支部若手研究発表会
  • 発表場所: 大阪市
  • 年月日: 2011-01-17
• [学会発表] Control of Snake-like Robot based on Nonlinear Controllability Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川将人, 大脇克也, 品川真英, 杉江俊治
  • 学会等名: IEEE International Conference on Control Applications
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Control of multiple left-invariant systems on Lie groups using less control inputs (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川将人, 吉村僚太, 杉江俊治
  • 学会等名: SICE Annual Conference 2010
  • 発表場所: Taipei
  • 年月日: 2010-08-17
• [学会発表] 円筒型移動ロボットの側面転動における可制御性について
  • 著者名/発表者名: 沖賢太郎、石川将人、大須賀公一
  • 学会等名: 第41回制御理論シンポジウム
  • 発表場所: IPC 生産性国際交流センター
• [図書] 数理工学事典 (2011)
  • 著者名/発表者名: 茨木俊秀・片山徹・藤重悟監修
  • 出版者: 朝倉書店