6自由度産業用マニピュレータを用いたモデルベースド運動制御の実証研究

摘要

マニピュレータの動的制御の手法としてモデルベースド制御がある．この制御は，各リンクが同時に運動することによるリンク間の相互作用や，重力による影響を補償するので，高速·高精度の動的制御や力制御，インピーダンス制御に適している．前田らはこの手法に基づく標準化コントローラによりマニピュレータの動特性を線形標準化非干渉正規化して，その上に運動·力·インピーダンス制御系を設計する多くの利点がある方法を提案している［1］［2］．これまでモデルベースド連動制御の実験例としてAnら［3］や前田ら［4］の報告例があるが2自由度または3自由度のマニピュレータに対して行われており，高自由度のマニピュレータによる報告例は極めて少ない．また，これらの報告ではモデルベースド制御と各軸のPD制御を行った際の軌道て比較を行いその有効性を検証した［6］だけにとどまっている．しかしながら，マニピュレータを用いて作業を行う際は運動の精度や応答の速さの性能を知っておく必要があるが，これらの性能指標を詳しく調べた報告は少ない．これらの性能は関節の減速機による摩擦トルクや制御のサンプリング周期等により限界が生じる．そこで，実機でこれらの性能がどこまで実現できるかを検証しておくことは極めて重要である．