多関節構造体に対する共振の拡張とそれに基づく適応型制御法

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20860077
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 植村 充典 立命館大学, 理工学部, 助教 (00512443)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 共振 / 多関節ロボット / 非線形ダイナミクス / 剛性制御 / 適応制御 / 安定性解析

研究概要

本研究では、ロボットなどの多関節構造体に対してエネルギー効率の良い運動制御を実現するため、多関節構造体に対して共振概念を理論的に拡張した。このとき、従来の共振概念の重要な点が、拡張した共振概念でも成立することを示した。この拡張版の共振概念を用いることで、複雑な数値計算や制御対象のパラメータを用いない適応型の制御法を提案した。制御系の大域的な安定性は、数学的に証明した。本手法を応用すれば、エネルギー効率の高い歩行補助システムや、産業用ロボットの省エネルギー化に貢献できると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] 省エネルギーを目的とした適応的剛性調節による複数周波数成分の運動実現 (2008)
  • 著者名/発表者名: 植村充典, 川村貞夫
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 6 ページ: 54-60
  • 査読あり
• [雑誌論文] 機械的弾性要素を利用した周期運動用パワーアシストシステム-理論的考察とロバスト性の実験的検証- (2008)
  • 著者名/発表者名: 植村充典, 金岡克弥, 川村貞夫
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 3 ページ: 78-84
  • 査読あり
• [学会発表] Adaptive Tuning of Stiffness and Motion for Multi-Joint Robot (2009)
  • 著者名/発表者名: Uemura Mitsunori
  • 学会等名: The 9th International IFAC Symposium on Robot Control (SYROCO2009)
  • 発表場所: 岐阜, 日本
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] Resonance-based Motion Control Method for Multi-Joint Robot through Combining Stiffness Adaptation and Iterative Learning Control (2009)
  • 著者名/発表者名: Uemura Mitsunori
  • 学会等名: 2009 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA2009)
  • 発表場所: 神戸, 日本
  • 年月日: 2009-05-14
• [学会発表] An Energy Saving Control Method of Robot Motions based on Adaptive Stiffness Optimization - Cases of Multi-Frequency Components - (2008)
  • 著者名/発表者名: Uemura Mitsunori
  • 学会等名: The 2008 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS2008)
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 2008-09-23