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2006 年度 実績報告書

高次統計量による信号分離を用いたロボットアームの接触検出とコンプライアンス制御

研究課題

研究課題/領域番号 18560436
研究種目

基盤研究(C)

研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

杉本 謙二  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (20179154)

研究分担者 平田 健太郎  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (00293902)
小木曽 公尚  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (30379549)
橘 拓至  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (20415847)
キーワード信号分離 / ロボットアーム / 独立成分分析 / 制御 / 接触検出
研究概要

本研究では次の2点を目的としている。
1.高次統計量による信号分離を用いた制御システムの解析手法を完成させること。多変量解析の新しい手法である独立成分分析では尖度(Kurtosis)などの高次統計量によって解析し、混合された信号から独立成分を分離して源信号を復元する。この手法を修正し、制御システムの解析・設計に応用する。
2.ロボットアームが障害物に接触したときの検知機構(アルゴリズム)を開発すること。リアルタイム検知によりアームの動作を停止あるいは緩和する。さらに、接触物の動きに応じて柔軟に追従する機構(コンプライアンス制御)を開発する。
18年度は、これらのうち1)について大きな成果が得られた。2)についてはまだ進行中である。具体的には、
(1-a)セミ・ブラインド同定手法の開発と外乱抑制への応用
本研究の前段階で開発したブラインド同定手法とその機械振動への応用実験をまとめ、この知見に基づいて手法のセミ・ブラインド化に取り組んだ。また、これを外乱抑制に応用した。これらについては幾つかの口頭発表ならびに学会誌への掲載を果たした。
(1-b)正方でない系、厳密にプロパな系、非最小位相系への拡張
厳密にプロパな系への拡張は成功した。正方でない系については、上記のセミ・ブラインド化の一環として既知入力からの伝達行列が非正方の場合は成功した。完全ブラインドでの非正方系への拡張、および非最小位相への拡張にはまだ成功していない。
(2)ロボットアームの接触検知
予備的な装置を作成し動作確認まで行ったので、次年度に実験を行う予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (7件)

  • [雑誌論文] 独立成分分析に基づく多入力多出力システムのブラインド同定2007

    • 著者名/発表者名
      新田益大, 杉本謙二
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌(A) J90-A. No.1

      ページ: 27-34

  • [雑誌論文] セミブラインド同定による外乱除去2007

    • 著者名/発表者名
      上田真理子, 新田益大, 杉本謙二
    • 雑誌名

      計測自動制御学会関西支部 若手研究発表会 (国内口頭発表)

      ページ: 9-10

  • [雑誌論文] 独立成分分析を用いた機械振動系のブラインド同定実験と構造変化検出2006

    • 著者名/発表者名
      新田益大, 鈴木新, 杉本謙二, 安達直世
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 19. No.5

      ページ: 177-184

  • [雑誌論文] タグチメソッドによる組み込み温度制御システムのロバストPIDパラメータ設計2006

    • 著者名/発表者名
      鈴木新, 杉本謙二
    • 雑誌名

      電気学会論文誌D(産業応用部門誌) 126-D. 12

      ページ: 1660-1666

  • [雑誌論文] 独立成分分析に基づく外乱抑制制御系設計2006

    • 著者名/発表者名
      新田益大, 杉本謙二
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 42-12

      ページ: 1313-1319

  • [雑誌論文] ICA Based Blind Identification via Exact Parameterization2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nitta, K.Sugimoto
    • 雑誌名

      17th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (国際会議論文)

      ページ: 402-407

  • [雑誌論文] 独立成分分析を用いたブラインド同定-多変量ARMAモデルへの拡張-2006

    • 著者名/発表者名
      新田益大, 杉本謙二
    • 雑誌名

      第50回 システム制御情報学会 研究発表講演会 (国内口頭発表)

      ページ: 289-290

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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