2020 Fiscal Year Research-status Report
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17K06504
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| Research Institution | Okayama Prefectural University |
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Principal Investigator |
忻 欣 岡山県立大学, 情報工学部, 教授 (70293040)
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2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 劣駆動ロボット / 非線形制御 / 安定化制御 / 振り止め制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、高劣駆動度系（いわゆる、一般化座標数と制御入力数の差が2以上の系）を対象とし、その物理的構造と固有の非線形特性を活かして、その可制御性・可観測性、大域的な安定化制御、目標軌道への追従制御等の中核的な問題を解決し、高劣駆動度系の新しい制御理論を構築することを目的とする。
劣駆動ロボットのすべてのリンクが共に鉛直真下姿勢で静止した真下平衡点への振れ止め制御は、クレーン系の振れ止め制御や体操競技の姿勢制御などに求められるものである。本年度では、その振れ止め制御について、以下の主な研究成果を挙げた。
まず、第１関節のみが駆動される2リンクロボットPendubotを対象とし、その駆動関節の角速度を線形フィードバックする項に加え、その角度を線形と非線形フィードバックする2つの制御則を提案し、振れ止め制御目的を大域的に達成するための制御ゲインに関する条件を与えた。また、制御ゲインを閉ループ系の代表極の最適化によって解析的に設計する方法を確立した。さらに、シミュレーションでも提案した制御則の有効性を示した。この成果は国際学術雑誌に掲載されている。
つぎに、第2関節のみが駆動される2リンクロボットAcrobotを対象とし、その駆動関節の角速度を線形フィードバックする制御則を再考し、その制御に基づくAcrobotの運動解析を行い、従来の研究結果と異なり、振れ止め制御目的が達成できるためのAcrobotの機械パラメータに関する条件が必要であることを明らかにした。また、駆動関節の角速度を線形フィードバックする項に加え、角度を非線形フィードバックする制御則を提案した。さらに、その振れ止め制御則によって得られた軌道を用いて、Acrobotの振り上げ制御への応用も行い、Acrobotがより素速く振り上げられることをシミュレーションでも示した。この成果の一部は国際会議にて発表されている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
いつかの研究成果は国際学術雑誌や国際会議等で発表されているが、コロナ禍で、他の成果のまとめがやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られた成果をまとめて、国際学術雑誌などに投稿する。
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| Causes of Carryover |
研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため、当初の見込み額と執行額は異なったが、残った研究費で、当初予定通りの計画を進めていく。
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