接触動作を考慮したスライディングモード制御による高精度センサレス加圧制御

前橋亘; 松尾康平; 伊藤和晃; 岩崎誠

文献

J-GLOBAL ID：201202283864415015 整理番号：12A1442128

接触動作を考慮したスライディングモード制御による高精度センサレス加圧制御

High-Precision Sensorless Force Control by Sliding Mode Control for Positioning Devices with Contact Operation

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著者 (4件)： , , ,
資料名：
巻： IIC-12 号： 171-179 ページ： 37-42 発行年： 2012年09月04日
JST資料番号： X0577A 資料種別：会議録 (C)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

マニピュレータやロボットハンドなど,環境と接触する機器では,接触部を対象物まで迅速速やかに到達させる位置制御と接触後の高精度な力制御を,同時に求められることが多いため,力センサを用いて高精度に加圧力を制御することが望ましいが,一般的にセンサの取付けはコストや構造上の観点から困難な場合が多い。そこで,センサレスで高精度に力制御を実現する手法が数多く研究されている。本研究では,衝突力の緩和のため接触部にばねを有する機器を対象とし,モデルベースの力推定手法を用いることにypり,推定遅れの生じない高精度センサレス加圧制御の実現を目指した。まず,非線形特性のばねの影響で加圧力応答に過大な振動が発生することを防ぐため,スライディングモード制御による力制御系を構築し,高精度加圧制御を実現し,次に,接触位置までの位置情報から非線形の加圧力応答を推定できるモデルを適用して高精度センサレス加圧制御を実現した。供試装置を用いた実験により本手法の有効性を検証した。

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ロボットの運動・制御

引用文献 (8件)：

(1) R. Furusawa, T. Asai, K. Ohishi, K. Majima, K. Kageyama, M. Takatsu and S. Urushihara, : "Analysis of Damped Vibration of a System with Rolling Fric-tion" Trans. of IEEJ Series D, Vol.131, No.3, pp.311-318(2011)(in Japanese)
(2) A. Shimada and Y. Kishiwada: "Position/Force Sen- sorless Grasping Control Making Use of Mechanical Spring" Trans. of IEEJ Series D, Vol.125, No.11, pp.1060-1065(2005)(in Japanese)
(3) T. Kosaki and M. Sano: "Position and Stiffness Con- trol of a Pneumatic Planar Parallel Manipulator Using Pressure and Friction Observers" Trans. of JSME Se- ries C, Vol.75, No.752, pp.950-957(2009)(in Japanese)
(4) T. Kosaki and M. Sano: "A Nonlinear Observer for Pressure Sensorless Control of Pneumatic Servo System" Trans. of JSME Series C, Vol.73, No.736, pp.3159-3164(2007)(in Japanese)
(5) T. Koizumi and 0. Kuroda: "Analysis of Damped Vi- bration of a System with Rolling Friction" Journal of JAST, Vol.35, No.6, pp.435-439(1990)(in Japanese)

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