多自由度油圧アームのカシミール関数に基づくインピーダンス制御

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760184
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 酒井 悟 信州大学, 工学部, 准教授 (90400811)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 油圧ロボット / モデリング / ロバスト制御 / ハミルトン系

研究概要

油圧ロボットは，電動ロボットと比較して，1) 一般環境における出力荷重比が高い，2) 重力環境における姿勢静止のためのエネルギー効率が高い，などの利点を有するため，建設，災害救助，農業，地雷除去における高度な作業支援が期待されている．本研究では油圧ロボットがヒトや物体を損傷させずに接触するための新しいインピーダンス制御手法を提案した．提案手法によって，未知のパラメータ変動のもとで閉ループ系はロバスト安定性だけでなく，ロバスト構造という新しい性質を達成するためインピーダンスを有する．2自由度油圧アームの数値モデルと実験装置を用いて，提案手法の有効性を数値的かつ実験的に示した．

研究成果

• [雑誌論文] Visual systems & control on polynomial space and its application to sloshing problems (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai, Masakazu Sato
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Control Systems Technology
  • DOI: 10.1109/TCST.2014,2309615
  • 査読あり
• [雑誌論文] 視覚を用いた多項式空間上の受動性に基づく液面振動制御実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤正和,永井和幸,酒井悟
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: Vol.50, No.1 ページ: 75-81
  • 査読あり
• [雑誌論文] 鉛直多関節油圧マニピュレータのパラメータ同定法とモデル検証 (2013)
  • 著者名/発表者名: 前島祐三,酒井悟
  • 雑誌名: 計測自動制御学会論文集 巻: Vol.50, No.1 ページ: 91-100
  • 査読あり
• [雑誌論文] 油圧アームのパラメータ同定法とポートハミルトン形式の新しい機械力学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井悟
  • 雑誌名: 日本フルードパワーシステム学会誌 巻: 44, E1-E5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Passivity based control of a class of Hamiltonian systems with nonholonomic constraints (2012)
  • 著者名/発表者名: Kenji Fujimoto, Satoru Sakai, Toshiharu Sugie
  • 雑誌名: Automatica 巻: Vol.48, No.12 ページ: 3054–3063
  • 査読あり
• [学会発表] Casimir based fast computation for hydraulic robot optimizations (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai
  • 学会等名: Proc. IEEE/RSJ IROS (IROS2013)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2013-11-05
• [学会発表] A Design and Analysis of Casimir Based Impedance for Experimental Hydraulic Arms (2013)
  • 著者名/発表者名: Ito Miki, Satoru Sakai
  • 学会等名: Proc. of SICE (SICE2013)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] A Visual Feedback Design on Matrix Space for a Liquid Sloshing Experiment (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuyuki Nagani, Satoru Sakai
  • 学会等名: Proc. of SICE (SICE2013)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2013-09-17
• [学会発表] Fast Computation by Simplifications of a Class of Hydro-Mechanical Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai
  • 学会等名: Proc. of IFAC Workshop on Lagrangian and Hamiltonian Methods for Nonlinear Control (IFAC LHMNC2012)
  • 発表場所: Bertinoro, Italy
  • 年月日: 2012-08-29
• [学会発表] Casimir Based Impedance Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoru Sakai, Stefano Stramigioli
  • 学会等名: Proc. of IEEE International conference on Robotics and Automation (ICRA2012)
  • 発表場所: Minnesota, USA
  • 年月日: 2012-05-15
• [備考]
  • URL: http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.upymghye.html
• [産業財産権] 鉛直多関節油圧マニピュレータのパラメータ同定法、同定装置および同定用プログラム (2013)
  • 発明者名: 酒井 悟,前島祐三
  • 権利者名: 信州大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-215178号
  • 出願年月日: 2013-10-16