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J-GLOBAL ID：201603008985955354

最適制御装置、最適制御方法及び最適制御プログラム

Inventor：
土井 将弘

About 土井 将弘


Applicant, Patent owner：
トヨタ自動車株式会社

About トヨタ自動車株式会社


Agent (1)： 家入 健
Gazette classification：公開公報
Application number (International application number)：2015082637
Publication number (International publication number)：2016198873
Application date： Apr. 14, 2015
Publication date： Dec. 01, 2016
Summary：
【課題】モデル予測制御において最適化問題の最適解を高速に求解すること。【解決手段】最適制御装置は、移動ロボットの移動手段の接触点計画を設定する接触点計画手段と軌道生成手段とを備える。軌道生成手段は、予測区間において評価基準を用いて重心の状態変数を算出し、該算出した重心の状態変数に基づいて重心軌道を生成するモデル予測制御を行う。評価基準は、各接触点における接触力に基づく量の二乗が含まれる評価関数を予測区間内において最小化する。評価基準、状態方程式、及び移動ロボットの線形等式で表現される等式制約条件、を含む等式制約条件付き最適化問題は、直交補空間を用いて等式制約条件を含まない無制約条件の最適化問題に変換されている。軌道生成手段は、この無制約条件の最適化問題を、再帰的計算法を用いて最適解を求解し、求解した最適解に基づいて重心の状態変数を算出する。【選択図】図1
Claim (excerpt)：
二以上の移動手段を交互に接地しながら移動する移動ロボットの該移動手段が接地する接触点の位置と、接地するときの前記移動手段の姿勢と、を時系列のデータとした接触点計画を設定する接触点計画手段と、 前記接触点計画設定手段により設定された接触点計画に基づいて、前記移動手段が接触点に接地しながら前記移動ロボットが移動するための重心軌道を生成する軌道生成手段と、 を備える最適制御装置であって、 前記軌道生成手段は、前記移動手段を接地するときの接触力に基づく量を入力とする予測モデルを構築して、該予測モデルによって所定時間幅の予測区間における前記移動ロボットの重心の状態変数を表わし、前記予測区間において、所定の評価基準を用いて前記重心の状態変数を算出し、該算出した重心の状態変数に基づいて、前記移動ロボットの重心軌道を生成するモデル予測制御を行ない、 前記評価基準は、各接触点における前記接触力に基づく量の二乗が含まれる評価関数を予測区間内において最小化するものであり、 前記評価基準と、前記接触力に基づく入力と前記重心の状態変数と関係を示す線形な状態方程式と、前記移動ロボットの線形等式で表現される等式制約条件と、を含む等式制約条件付き最適化問題は、直交補空間を用いて、前記等式制約条件を含まない無制約条件の最適化問題に変換され、 前記軌道生成手段は、前記予測区間において、該変換した無制約条件の最適化問題を、再帰的計算法を用いて最適解を求解し、該求解した最適解に基づいて前記重心の状態変数を算出する、 ことを特徴とする最適制御装置。
IPC (1)：
B25J 5/00
FI (1)：
B25J5/00 E
F-Term (8)：
3C707KS33 ,  3C707KX06 ,  3C707KX12 ,  3C707LV19 ,  3C707LW08 ,  3C707WA03 ,  3C707WA13 ,  3C707WK08
Patent cited by the Patent：
Cited by applicant (4)
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Cited by examiner (4)
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