| 研究概要 |
本研究では,球状車輪型全方向移動ロボットの移動特性の向上について検討を行った。全方向移動ロボットの中で,球状車輪機構を有する移動ロボットの球状車輪は,球状車輪を二方向から駆動することにより,任意の方向に任意の速度で回転させることが可能である。しかしながら,その進行方向と進行速度は,各駆動軸による回転ベクトルの和として決定されるため,高精度な移動特性の実現には,各駆動軸間の協調動作が重要である。そこで,本研究では,以下の項目に従って研究を遂行した。1.球状車輪型全方向移動ロボットの構成として,球状車輪のX-Y軸方向に2個のモータを設け,球状車輪を全方向に駆動する方式を採用し,さらに,移動ロボットロボットに球状車輪を2個装備し,並進二自由度と旋回動作の3自由度の運動を可能とする機構を採用し,実機を製作した。2.駆動軸制御のインターフェイスの構築には,ロボットを遠隔操作するために市販ラジコンの送受信機を採用した。さらに,送受信機をPCから操作できるよう変換回路を製作し,PCからの信号で移動ロボットを操作可能とした。3.移動ロボットのリアルタイム計測システムの構築には,天井の設置したCCDカメラからロボットの位置を検出し,計測ユニットビデオトラッカを用いてリアルタイムに位置情報を処理可能とした。4.コントローラの検討および構築では,CCDカメラから得られた位置情報を用いてのロボットの高精度な移動特性の獲得に向けて,各駆勲軸の応答特性改善のためにフィードフォワードコントローラ,両駆動軸間の協調動作を実現するために協調コントローラを導入した。5.提案手法の有用性の確認として,試作した実機を用いて検証した。その結果,協調コントローラの働きにより,駆動軸間の協調制御が可能となり,あらゆる方向に移動・旋回できるだけでなく,任意の速度と姿勢を実現することが可能であることが確かめられた。
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