双腕1自由度フレキシブルアームのPDS協調制御

摘要

将来の宇宙開発において，ロボットによる宇宙空間での租み立て作業や物体搬送などが行なわれることが予想される．それらのロボットは，地上からの打ち上げコストを軽減するために，できるだけ軽量であることが望ましい．しかし，軽量化を追究した結果，マニピュレータの岡中性が犠牲にされ，その振動が重大な問題となる．このような状況から，フレキシブルアームの振動抑制について多くの研究がなされている．フレキシブルアームは本来，無限次元の分布定数系としてモデル化される．これに対し従来の研究の多くは有限近似モデルを用いて制御器を構成している．この方法では，振動の高次モードを無視した結果生じるスピルオーバ現象を補償するために高域遮断特性を持たせた最適レギュレータやH{sub}∞制御理論を用いたロバスト制御などが適用されている．しかし，有限次元近似を導入したことによりシステムの力学的本質が失われてしまう可能性がある．また，得られた制御器は一般に次数の大きなものとなり，宇宙空間で使用可能なコンピュータパワーを考慮するとできるだけ簡単でロバストな制御系が望まれてい．