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2007 年度 実績報告書

宇宙での利用を目指した構造可変型多肢ロボットアームおよびその制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19560250
研究機関筑波大学

研究代表者

磯部 大吾郎  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (00262121)

研究分担者 京藤 康正  筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (80282341)
キーワード構造可変型ロボットアーム / フィードフェワード制御 / 逆動力学 / 並列的逆動力学計算法 / リンク系 / 宇宙ロボット / 多肢ロボットアーム / 有限要素法
研究概要

本課題では,構造可変型多肢ロボットアームの製作を行い,その制御法として並列的逆動力学計算法を適用する.そして,従来の制御法では実現が困難であった,構造変化後に即ダイナミクスを考慮したフィードフォワード制御を実施するという,宇宙用多肢ロボットアームの実現性を高める研究を平成19〜20年度の2年間に渡って行う.
その1年目として平成19年度は,並列的逆動力学計算法を適用した制御ソフトの汎用化を図り,統一的な制御システムの開発を実施した.ソフトウェアについては順次ウェブ上に公開し,一般にダウンロード可能とする予定である.さらに,宇宙空間でアクチュエータに故障が発生した場合にもフェールセーフ機能として効果を発揮するように,並列的逆動力学計算法の劣駆動リンク系への適用を試みた.劣駆動リンク系は,直接制御できない関節が存在するため非ホロノミックなシステムとなり,制御が難しくなることが知られている.ところが,適用の結果,システムの自由度に対してアクチュエータの数が少ないシステムで,アクチュエータにより直接制御できない関節が存在するリンク系の場合にも,精度の高いトルク値を算出可能であることが判明した.次年度は実験も行う予定である.これと平行し,ユニットの着脱により様々な形態に変化する構造可変型ロボットアームのプロトタイプ,および多関節劣駆動リンク機構を製作した.実験に用いる制御用ユーザインターフェースは,次年度も引き続き開発を行う.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007 その他

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

  • [雑誌論文] Feed-Forward Control of Flexible Link Systems Using Parallel Solution Scheme2008

    • 著者名/発表者名
      D. Isobe and A. Kato
    • 雑誌名

      Int. J. Robotics and Automation 23(1)

      ページ: 31-39

    • 査読あり
  • [雑誌論文] フレキシブル・リンク系のモデルベースド・フィードフォワード制御2007

    • 著者名/発表者名
      磯部大吾郎, 加藤 昭博
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 25(4)

      ページ: 625-631

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a Unified Feed-Forward Control System for Robotic Mechanisms using Finite Element Approach2007

    • 著者名/発表者名
      D. Isobe and K. Yamanaka
    • 学会等名
      APCOM'07-EPMESC XI
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2007-12-03
  • [学会発表] 並列的解法を用いたロボット機構のフィードフォワード制御2007

    • 著者名/発表者名
      山中 浩司, 上田 浩正, 磯部大吾郎
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'07
    • 発表場所
      秋田
    • 年月日
      2007-05-11
  • [備考]

    • URL

      http://www.kz.tsukuba.ac.jp/~isobe/link.html

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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