| 研究概要 |
従来の多くの制御系設計において,ゆらぎやノイズといった不確定要素は,制御性能を低下させる要因として制御系からできるだけ排除される存在であった.この事実とは対照的に,本研究では,ゆらぎの発生源を制御器に積極的に取り入れることでより良い制御性能が達成可能になることを,理論的な安定解析・時系列解析,数値実験,さらに,人の視覚運動制御系を模擬したロボットによる実験を通じて明らかにした.
本年度は,より人が棒のバランスをとる制御系に近い確率システムモデルを構築し,ゆらぎを利用した制御系として台車とシーソーからなる制御装置へ応用した.シミュレーション結果だけでなく,現実の実験装置においてもゆらぎが制御性能を向上させ得ることを実証することができた.これにより,二足歩行ロボットの姿勢制御や,外界の情報に基づいた歩行制御等,様々な対象やタスクへ本研究課題で得られた結果を適用する可能性が拓けたといえる.特に,二足歩行のベースとなる技術である,視覚による歩行時のロボット自身の姿勢制御に対して,ゆらぎを含む制御器が適用されることが期待される.倒立振子系での結果では,ゆらぎの存在により,安定化可能な設計パラメータの幅が拡がり,より大きなゲインや制御しにくい短い振子に対して安定性が保証された.二足歩行ロボットでは,より素早い歩行運動(制御ゲインの増加)や,カメラ等の搭載によって重心が高くなった場合でも安定な歩行を実現することができるであろう.
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