| 研究概要 |
18年度は以下の3項目について研究を行った.
(1)カンガルー跳躍ロボットの試作と制御系設計
単脚の跳躍ロボットの試作を行った.単脚であることから,移動の形態がカンガルーの跳躍を模擬するものとなる.ロボットの機構は3リンクの直列リンク機構であるが,胴体に相当する部分を有している.直立した場合の高さ(身長)は約50cmであり,各ジョイントはACサーボモータで駆動される.制御系の設計はハイブリッド制御の考え方を取り入れたものとした.接地相,浮遊相,傾斜相の3つのモード遷移によって跳躍移動動作が実現される.制御入力は,3つの独立な入力数と等しい数の制御変数を選択し,これらの変数を目標の軌道に追従させるよう設計した.提案する制御系の有効性をシミュレーションによって実証することができた.
(2)4輪移動ロボットの制御系設計
非線形ダイナミクスを有する4輪移動ロボットに対し,データマイニングに基づく新しい線形化手法を提案した.提案した線形化手法を用いたモデル予測制御系を構成した.通常,モデル予測制御を複雑な制約条件を持つシステムへ適用するには膨大な計算時間が必要となり,実装が困難な場合が多い.これに対して,本研究では,Multi-parametric計画問題に帰着させる手法を提案した.本制御手法を自動車の駐車制御に応用し,提案手法の有効性を確認した.
(3)マニピュレータ搭載型4輪移動ロボットの位置と力のハイブリッド制御系設計
非ホロノミック拘束を受ける移動ロボットに多自由度マニピュレータを搭載した移動マニピュレータの位置と力を同時に制御するハイブリッド制御系の設計を行った.移動ロボットやマニピュレータの物理パラメータはロボットの作業形態により変化する.このため,制御系はパラメータの推定機能を有する適応制御手法を採用した.
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