抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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本論文では,リアプノフの安定性理論に基づく多重ステアリングヘビ型ロボットのための新しい全身経路追従フィードバック制御方式を提示した。本移動器では,回転関節を通してチェインに接続した複数のリンクを備えた。各リンクには,その中間点にステアリングシステムを備えた。本移動器では,そのステアリングシステムの周期的操作を通して,関節の周期的駆動を運動力に変換した。本制御法は全リンクのエンドポイントに関係し,望ましい経路の追従を可能にした。これは,本移動器の全身運動が経路の形状により特定できることを意味した。本移動器の全ての車輪はパッシブであり,それにより本移動器は他のいくつかの方向に移動できない特異姿勢を備えた。本移動器は,望ましい運動を維持しながら特異姿勢を避けることが求められ,このことは経路が生物学的ヘビ型走行形を表現するセルペノイド曲線のように蛇行することを意味した。本制御法において,経路を追従するトップリンクの先端を引き起こすための関節部の望ましい角速度を,全ステアリングシステムの角度制御により経路を追従し全リンクの端部を引き起こすための関節部の望ましい角速度と等しくすることができた。言い換えれば,本移動器では,トップリンクの望ましい運動と,他のリンクの望ましい運動を同時に実現することを容易にする特殊な構造を備えた。本制御法の漸近安定性をリアプノフの第2手法により保証した。特に,高次Lie導関数を必要とする連鎖形式に基づく他の制御法と比較し,本制御入力計算コストを画期的に低減した。計算機シミュレーションと2つの手法に対する制御入力計算時間の比較により,本制御法の有効性を検証した。(翻訳著者抄録)