非ホロノミック拘束をもつ柔軟多体系・超冗長系のダイナミクスベースト制御

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14550210
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 松野 文俊 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00190489)
• キーワード: 非ホロノミック拘束 / 柔軟多体系 / 分布定数モデル / ダイナミクスベースト制御 / 実験的検証

研究概要

「ホロノミック拘束をもつ柔軟多体系に対するダイナミクスベースト制御の構築と実験的検証」
幾何学的な拘束を受ける柔軟多体系の分布定数モデルを導出し、そのモデルに基づいて力学的本質をいかしたダイナミクスベースト制御則を構築した。また、提案制御則の有効性を実験的に検証した。
「非ホロノミック拘束をもつ超冗長系に対する一般的なモデル表現と制御理論の開発」
非ホロノミック拘束をもつ3次元冗長ヘビ型ロボットの制御に適応できる一般的で、適応範囲の広い動力学モデルを導出した。得られたモデルに基づき、力学的本質をいかした制御系であるダイナミクスベースト制御を構築した。構成した制御器の有効性を検証するために、シミュレーションおよび実験を行った。
また、小型クローラユニットを受動関節あるいは能動関節で多連結させて構成するヘビ型ロボットKOHGAを開発し、非ホロノミック拘束を考慮したその操舵法を提案し実験によりその有効性を検証した。

研究成果

• [文献書誌] 松野文俊: "生物に学ぶ機械と制御-ダイナミクスベーストインテリジェンス-"計測と制御. 42・9. 326-329 (2003)
• [文献書誌] 広瀬茂男, 松野文俊: "レスキューロボット用ヘビ型ロボットの開発形態設計とその制御"日本機械学会誌. 106,1019. 11-15 (2003)
• [文献書誌] 亀川哲志, 松野文俊: "三次元ヘビ型ロボットにおける体幹ねじり型移動の解析とGAによる移動形態推移時の運動計画"日本ロボット学会誌. 21,5. 49-56 (2003)
• [文献書誌] K.Yang, K.Hong, W.Yoo, F.Matsuno: "Model Reference Adaptive Control of a Cantileverd Flexible Beam"JSME International Jornal, Series C. 46,2. 640-651 (2003)
• [文献書誌] K.Yang, K.Hong, F.Matsuno: "Boundary Control of Axially Moving Steel Strip under Spatiotemporally varying Tension"JSME International Journal, Series C. (Accepted). (2004)
• [文献書誌] K.Yang, K.Hong, F.Matsuno: "Robust Adaptive Boundary Control of an Axially Moving String under a Spatiotemporally Varying Tension"Journal of Sound and Vibration. (Accepted). (2004)
• [文献書誌] Fumitoshi Matsuno (共著): "Advanced Studies of Flexible Robotic Manipulators Modeling, design, Control, and Applications"World Scientific. 439 (2003)