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2007 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, 准教授 (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, 助教 (30379549)
橘 拓至  奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (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。統計学習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基づいて解析し、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。
今年度(2年目)は研究の集大成に取り組んだ。まず1については制御システムの解析・設計の手法として完成させ、複数の論文にまとめて発表した。さらに、逆システムによって信号を分離するという発想を逆転し、前置したフィードフォワード制御器を学習により高精度化するというフィードバック誤差学習(FEL)の多変数化に取り組んだ。前者については昨年度に発表した論文が本年、計測自動制御学会(SICE)の論文賞を受賞し、また後者(FEL)の研究も口頭発表がSICEのシステムインテグレーション部門の優秀講演賞を受賞するなど、高い評価をいただいた。
一方、上記の発展研究に専念したため、2については直接の成果を挙げるに至っていない。しかし、FELをロボットアームの一筆書きに応用する実験には成功したので、これは2から派生した成果であると考えている。本来のコンプライアンス制御については継続して取り組んでいる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] An ICA approach to semi-blind identification of strictly proper systems based on interactor polynomial matrix2007

    • 著者名/発表者名
      J. Even and K. Sugimoto
    • 雑誌名

      International J. of Robust and Nonlinear Control 17

      ページ: 752-768

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blind identification of polynomial matrix fraction viaindependent component analysis2007

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

      International J. of Robust and Nonlinear Control 17

      ページ: 732-751

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalization of Feedback Error Learning(FEL)to MIMO Systems2007

    • 著者名/発表者名
      B. Alali, K. Hirata, and K. Sugimoto
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 43

      ページ: 293-302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feeback Error Learning for Writing One Stroke Characters by Two-Link Manipulator2007

    • 著者名/発表者名
      B. Alali, K. Hirata, and K. Sugimoto
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 20

      ページ: 475-481

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MTシステムによる加熱対象の熱容量同定(研究開発レター)2007

    • 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 127

      ページ: 1247-1248

    • 査読あり
  • [学会発表] Modeling and Compensating Input Distortion in MIMO Systems via Blind Deconvolution2007

    • 著者名/発表者名
      J. Even and K. Sugimoto
    • 学会等名
      9th IFAC Workshop on Adaptation and Learning in Control and Signal Processing(ALCOSP'07)
    • 発表場所
      St. Petersburg, Russia
    • 年月日
      20070829-31
  • [学会発表] Closed-loop Identification Based on MIMO Feedback Error Learning2007

    • 著者名/発表者名
      B. Alali, K. Hirata, and K. Sugimoto
    • 学会等名
      9th IFAC Workshop on Adaptation and Learning in Control and Signal Processing(ALCOSP'07)
    • 発表場所
      St. Petersburg, Russia
    • 年月日
      20070829-31
  • [備考]

    • URL

      http://genesis.naist.jp/

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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