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全身操縦型パワー拡大ロボットを可能にする各種力制御の微分包含式ベースト実装理論

研究課題

研究課題/領域番号 24360098
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関九州大学

研究代表者

菊植 亮  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90362326)

研究分担者 金岡 克弥  立命館大学, 総合科学技術研究機構, チェアプロフェッサー (90360247)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2012年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
キーワードマスタスレーブシステム / 微分包含式 / 力制御 / 力順送型マスタスレーブ / アドミッタンス制御 / ロボット / 摩擦補償 / パワー拡大 / 力順送型マスタスレープ / スライディングモード制御 / スライディングモードフィルタ / ノイズフィルタ / 位相進み / 摩擦モデル
研究成果の概要

力を制御量あるいは操作量とする制御系設計理論はアカデミアにおいては古典的であり,数々の有用な手法を予言する.しかしこれらの手法は,ハードウェアの不完全性(機構弾性,摩擦,無駄時間,ノイズ,トルク飽和など)に敏感であり,実装上の様々な問題を生む.本研究では,不連続な微分方程式(微分包含式)にもとづく新しい制御・推定理論群と,これまでアカデミアで蓄積されてきた力制御の理論的研究を融合することによって,現実のハードウェアの限界に対して頑健な力制御の新しい実装理論群の確立を目指した.特に,大出力な操縦型ロボットの実現を長期的目標に設定した上で,そのための各種要素技術の開発を網羅的に行った.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) 備考 (4件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] Phase-Lead Stabilization of Force-Projecting Master-Slave Systems with a New Sliding Mode Filter2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kikuuwe, Katsuya Kanaoka, Tomohiro Kumon and Motoji Yamamoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Control Systems Technology

      巻: 24 号: 6 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1109/tcst.2015.2404893

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Friction Compensation of Geared Actuators with High Presliding Stiffness2015

    • 著者名/発表者名
      Myo Thant Sin Aung, Ryo Kikuuwe and Motoji Yamamoto
    • 雑誌名

      Transactions of ASME: Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control

      巻: 137 号: 1 ページ: 011007-011007

    • DOI

      10.1115/1.4027503

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Sliding-Mode-Like Position Controller for Admittance Control with Bounded Actuator Force2014

    • 著者名/発表者名
      Ryo Kikuuwe
    • 雑誌名

      IEEE/ASME Transactions on Mechatronics

      巻: 19 号: 5 ページ: 1489-1500

    • DOI

      10.1109/tmech.2013.2286411

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving Velocity Feedback for Position Control by Using a Discrete-Time Sliding Mode Filtering with Adaptive Windowing2014

    • 著者名/発表者名
      Shanhai Jin, Ryo Kikuuwe and Motoji Yamamoto
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 28 号: 14 ページ: 943-953

    • DOI

      10.1080/01691864.2014.899161

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 並列粘弾塑性摩擦モデルに基づく波動歯車減速機の摩擦補償2014

    • 著者名/発表者名
      岩谷正義,菊植亮,山本元司
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 32 号: 5 ページ: 445-455

    • DOI

      10.7210/jrsj.32.445

    • NAID

      130004889614

    • ISSN
      0289-1824, 1884-7145
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 並列粘弾塑性摩擦モデルにもとづく波動歯車減速機の摩擦補償2014

    • 著者名/発表者名
      岩谷正義,菊植亮,山本元司
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving Velocity Feedback for Position Control by Using a Discrete-Time Sliding Mode Filtering with Adaptive Windowing2014

    • 著者名/発表者名
      Shanhai Jin, Ryo Kikuuwe, and Motoji Yamamoto
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Multistate Friction Model Described by Continuous Differential Equations2013

    • 著者名/発表者名
      Xiaogang Xiong,Ryo Kikuuwe,Motoji Yamamoto
    • 雑誌名

      Tribol Lett

      巻: 51 号: 3 ページ: 513-523

    • DOI

      10.1007/s11249-013-0187-x

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Differential Algebraic Method to Approximate Nonsmooth Mechanical Systems by Ordinary Differential Equations2013

    • 著者名/発表者名
      Xiaogang Xiong, Ryo Kikuuwe, and Motoji Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Applied Mathematics

      巻: vol. 2013, Article ID 320276 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1155/2013/320276

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parameter Selection Guidelines for a Parabolic Sliding Node Filler Based on Frequency and Time Domain Characteristics2012

    • 著者名/発表者名
      Shanhai Jin. Ryo Kikuuwe, and Motoji Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Control Science and Engineering

      巻: 2012 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1155/2012/923679

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Acceleration Feedback and Friction Compensation for Improving Positioning Performance in Systems with Friction2015

    • 著者名/発表者名
      Myo Thant Sin Aung and Ryo Kikuuwe
    • 学会等名
      2015 American Control Conference
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2015-07-01 – 2015-07-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] An Identification Procedure for Rate-Dependent Friction Laws of Robotic Manipulator with Limited Motion Range2015

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Iwatani and Ryo Kikuuwe
    • 学会等名
      10th Asian Control Conference
    • 発表場所
      Kota Kinabalu, Malaysia
    • 年月日
      2015-05-31 – 2015-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Acceleration Feedback and Friction Compensation for Improving the Stability of Admittance Control2015

    • 著者名/発表者名
      Myo Thant Sin Aung and Ryo Kikuuwe
    • 学会等名
      10th Asian Control Conference
    • 発表場所
      Kota Kinabalu, Malaysia
    • 年月日
      2015-05-31 – 2015-06-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A New Noise-Reduction Filter with Sliding Mode and Low-Pass Filtering2014

    • 著者名/発表者名
      Myo Thant Sin Aung, Zhan Shi and Ryo Kikuuwe
    • 学会等名
      2014 IEEE Conference on Control Applications
    • 発表場所
      Antibes/Nice, France
    • 年月日
      2014-10-08 – 2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Frequency Response Characteristics of Parabolic Sliding Mode Filters2014

    • 著者名/発表者名
      Zhan Shi, Ryo Kikuuwe and Motoji Yamamoto
    • 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2014
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非線形フィルタと位相進みによるパワー増幅マスクスレーブ制御の振動抑制2013

    • 著者名/発表者名
      公文知裕, 菊植亮, 金岡克弥, 山本元司
    • 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2013(Robomec2013)
    • 発表場所
      つくば市(予定)
    • 年月日
      2013-05-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The Human Use of Human Beings : ロボット工学の本質を礎とした「非主流」のすゝめ2013

    • 著者名/発表者名
      金岡克弥
    • 学会等名
      日本ロボット学会ヒューマンセントリックロボテイクス研究専門委員会第七回研究会
    • 発表場所
      福岡市(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Method for Compensation of Friction in Geared Actuators2013

    • 著者名/発表者名
      Myo Thant Sin Aung,Ryo Kikuuwe, Motoji Yamamoto
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 粘弾塑性要素の並列結合にもとづく摩擦モデルを用いた波動歯車減速機の摩擦補償2013

    • 著者名/発表者名
      岩谷正義,菊植亮,山本元司
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非線形フィルタと位相進みによるパワー増幅マスタスレーブ制御の振動抑制2013

    • 著者名/発表者名
      公文知裕,菊植亮,金岡克弥,山本元司
    • 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2013
    • 発表場所
      つくば
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Discrete-tiie Velocity Estimator Based on SIiding Mode and Adaptive Vindoving2012

    • 著者名/発表者名
      Shanhai Jin, Ryo Kikuuwe, and Motoji Yamamoto
    • 学会等名
      2012 IEEE/SICE International Synposiui on Systei Integration (SII12012)
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2012-12-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Differential-Algebraic Multistate Friction Model2012

    • 著者名/発表者名
      Xlaogang Xlong, Ryo Kikuuwe, and Motoj i Yamamoto
    • 学会等名
      The 3rd International Conrercncc on Simulation, Modeling, and Programming for Aulonomous Robots (SIMPAR2012)
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2012-11-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 常微分方程式で表す摩擦と接触2012

    • 著者名/発表者名
      熊小剛, 菊植亮, 山本元司
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会(RSJ2012)
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 2次曲線スフィアインクモードフィルタと力測定値の徹分値の利用によるアドミッタンス制御の接触安定性の改善2012

    • 著者名/発表者名
      公文知裕, 菊植亮, 山本元司
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会(RSJ2012)
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2012-09-20
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] An Adaptive Windowing Parabolic Sliding Mode Filter for Iuproving Velocity Feedback for Position Control2012

    • 著者名/発表者名
      Shanhai Jin. Ryo Kikuuwe and Motoji Yamamoto
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2012-09-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] なぜ日本ではロボットイノベーションが起きないか, と言わせないために2012

    • 著者名/発表者名
      金岡克弥
    • 学会等名
      日本技術士会, 近畿本部機械システム部会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2012-07-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 研究代表者のホームページ

    • URL

      http://rk.mech.kyushu-u.ac.jp/~kikuuwe/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 研究分担者のホームページ

    • URL

      http://www.mmse.jp/lab/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://rk.mech.kyushu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.mmse.jp/lab/mmse/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] マスタスレーブシステム2014

    • 発明者名
      金岡 克弥
    • 権利者名
      学校法人立命館
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-093322
    • 出願年月日
      2014-04-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] マスタスレーブシステム2013

    • 発明者名
      金岡 克弥,菊植 亮
    • 権利者名
      学校法人立命館
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-230820
    • 出願年月日
      2013-11-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] マスタスレーブシステム2013

    • 発明者名
      金岡 克弥,菊植 亮,公文 知裕
    • 権利者名
      学校法人立命館
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-169669
    • 出願年月日
      2013-08-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] アドミッタンス制御を用いた力制御装置及び位置制御装置2013

    • 発明者名
      菊植亮
    • 権利者名
      国立大学法人九州大学
    • 出願年月日
      2013-02-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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