| 研究概要 |
1.剛体マニピュレータの位置と力の制御では,力偏差を手先速度に変換するコンフィギュレーションの関数としての変換則を提案して,位置と力の干渉を軽減した独立な制御を可能にし,これを2本の腕による協調制御に適用して,把握力制御および外力にコンプライアンス制御を行い,制御則の有効性を理論的並びに実験的に確認し,物体の安定な把持・繰りを実現した.
2.フレキシブルマニピュレータについては,弾性節と平行4節リンクを組み合わせた,手元の姿勢制御の容易な2自由度の装置を設計・制作し,制御手法として,手先等価剛性を用いた変換則を提案し,弾性節の振動成分,たわみ角速度を考慮することによって速度応答の振動抑制,定常偏差軽減をはかることができた.
3.双腕フレキシブルマニピュレータの協調制御では,コンフィギュレーションおよび節剛性によらず一定の力応答を得るための可変の力・速度変換ゲインを導出し,関節サーボ系でひずみの高周波成分のみをフィードバックし,又作業座標系から関節座標系への変換の際にアームを仮想剛体としてそのたわみ角速度を考慮することにより,位置・力応答の振動抑制,速応性向上をはかることができた.
4.衝突を含む制御では,衝突時の手先の力積から等価質量楕円を導出し,これを用いてコンフィギュレーションを選択することにより衝突の影響を受動的に低減できることを示し,又衝突系の線形モデルから衝突直後は速度をフィードバックし,定常状態になるにつれて力制御に移行させる2段階制御則を提案し,衝突時の能動的位置・力制御の可能性を理論的・実験的に示した.
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