波変数の積分誤差補償による時変通信遅れ下でのバイラテラル制御

摘要

近年になって、計算機ネットワークを介した遠隔ロボティクスが注目を浴びるようになった．遠隔ロボティクスは遠隔手術，遠隔メンテナンス作業，福祉，エンタテインメントなどの分野への応用が期待されるが，バイラテラル制御による力覚情報によってこれらの作業を効率よく行うことが可能となる．しかし，計算機ネットワークを介した通信には時間遅れが存在し，回線の状況によって遅れ時間は変動する．時間遅れの存在するシステムに従来の力帰還制御を行うとシステムが容易に不安定になることが知られている．Anderson とSpong[1] は散乱理論を導入することによって，受動性を保証する制御手法を提案した．Niemeyer とSlotine[2] はこの考えを発展させ，波変数に基づいた制御則を提案した．これらの手法は遅れ時間が一定ならば安定性が保証されるが，遅れ時間が変動すると送信された波形が歪hで受信される．その結果，マスタとスレーブの位置がドリフトするだけでなく，システムの受動性が満たされなくなるという問題が起こる．