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J-GLOBAL ID：201702254593422777   整理番号：17A0622467

直動3自由度劣駆動マニピュレータのGAによる切換え制御器パラメータ決定法

著者 (3件)： 一田啓介 (宇部工業高等専門学校) ,  片山瞬 (宇部工業高等専門学校) ,  渡辺桂吾 (岡山大学)
資料名： 産業応用工学会論文誌(Web)  (Japanese Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers (Web))
巻： 4  号： 1  ページ： 26-30(J-STAGE)  発行年： 2016年 
JST資料番号： U0962A  ISSN： 2187-5146  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 劣駆動マニピュレータは,一部の関節に駆動トルクが発生しない非駆動関節を有しているが,少ない入力で制御を行わなければならないため,通常使用する手法より複雑な制御が要求される。一方,劣駆動マニピュレータはアクチュエータ数を減少させることが可能で,消費エネルギーの削減が見込まれる。劣駆動マニピュレータの制御手法として,これまでは部分的に安定な制御器を複数設計し,これらをエネルギー領域に基づく切換え法則に従い使い分けることで,所望の動作を実現する制御手法について議論を行われていた。本稿では,劣駆動システムの一つである直動型3自由度劣駆動マニピュレータに対し,切換え制御手法を適用するために,拡張(高次)非ホロノミック2重積分形式に基づく変換を行った。また切換え制御手法として,速度拘束に対し有効であるHespanhaらの非ホロノミック積分器を応用することで,加速度拘束を有する劣駆動マニピュレータの切換え制御が可能であることを確認した。さらに遺伝的アルゴリズムを用いることにより,制御器設計に必要な制御器パラメータの最適化を行い,得られたダインパラメータを基にシミュレーションを行うことで,効果的な結果を得ることができた。

シソーラス用語： *直線運動 ,  ロバスト制御 ,  *マニピュレータ ,  *ロボットジョイント ,  アクチュエータ ,  エネルギー消費 ,  制御装置 ,  *非線形制御系 ,  *遺伝的アルゴリズム ,  シミュレーション
準シソーラス用語： *切換制御 ,  多自由度 ,  非ホロノミック ,  *劣駆動

著者キーワード (8件)： 切換え制御 ,  劣駆動マニピュレータ ,  非線形制御 ,  遺伝的アルゴリズム ,  Switching control ,  Underactuated Manipulator ,  Nonlinear control ,  Genetic algorithm

分類 (1件)： ロボットの設計・製造・構造要素  (IC04013A)

引用文献 (17件)：

• (1) 荒井,舘:「非駆動関節を有するマニピュレータの動力学的干渉による位置制御」, 計測自動制御学会論文集,Vol. 25,No. 9, pp. 1012-1017,1989
• (2) 中村:「非ホロノミックロボットシステム 第1 回~第5 回」,日本ロボット学会誌,Vol. 11,No. 4-7,1993,Vol. 12,No. 2,1994
• (3) 三平,小林:「非線形制御理論を用いた多重トレーラーの直線経路追従制御」,日本ロボット学会誌,Vol. 11,No. 4,pp. 587-592,1993
• (4) 石川,藤野:「周期ダイナミクスの解析に基づく2 リンク三叉ヘビロボットの制御」,計測自動制御学会論文集,Vol. 46,No. 5,pp. 266-273,2010
• (5) 中村,岩本:「自由関節で連結された宇宙構造物の形状制御」,日本ロボット学会誌,Vol. 11,No. 6,pp. 883-891,1993

タイトルに関連する用語 (7件)： 直動 ,  3自由度 ,  劣駆動 ,  マニピュレータ ,  Ga ,  切換え制御 ,  パラメータ