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東京都立大学　システムデザイン研究科

Tokyo Metropolitan University
System Control Engineering
Kojima Laboratory

人間・機械システム，環境情報を用いるロボットの制御 Robot and Mechatronics System

ロボットマニピュレータのアシスト制御（人間・機械システムの制御）

　ロボットマニピュレータは様々な産業分野で活躍しており，今後広範囲の応用が期待されています．中でも，平行リンクマニピュレータは, その機構特性により高い位置決め精度や，高い剛性を有するため，パワーアシスト装具や，力覚提示装置など様々な用途への展開が検討されています．しかしながら一方で，平行リンクマニピュレータは，シリアルリンクと比較して 動作領域等の制約が多く，マニピュレータの機構特性を考慮した適切な制御系を構築する必要があります．
　本研究では，平行リンク2 自由度マニピュレータに対して，機構特性を考慮した制御系をスライディングモード制御，ゲインスケジュールド制御により構築する方法を開発しています．スライディングモード制御は，制御の動きを大きく２つのモードに分けて，機構の特性を反映させながら高い制御性能を得る方法であり，これまでに軌道追従・アシスト制御など多くの有用な制御システムの設計法を確立してきました．また，ゲインスケジュールド制御は，姿勢・作業環境の変化に応じて制御器を調整する方法であり，これまでに変動・外乱の克服を可能にするロバスト制御系の構成法を開発し，その有用性を明らかにしています．



ロボット群の分散協調制御

　近年，極限環境の探索，警備などの情報収集のために自律移動型ロボットの導入が進められ，ロボットの役割が人間のサポートだけでなく, 人間には困難な作業を代行することにも広がりつつあります．そして，このような未知の環境でリスクを下げた活動を行うためには，一台の統合型ロボットに頼るのではなく，共通の機能をもつ群ロボットにより協調的に作業を行うことが有用と考えられています．しかしながら，このような群ロボットを制御するためには，合意制御（フォーメーション・編隊），被覆制御（探査・モニタリング領域の分担）など，マルチエージェント特有のシステム制御法を開発し，適用してゆくことが必要になります．
ます．
　本研究では，群ロボットの制御法の開発を行い，移動ロボットの経路形成，フォーメーション，被覆制御の性能を，実験による検証を反映させながら明らかにします．また最近では，位置・速度情報を交換する合意制御，傾斜面におけるフォーメーション形成など，よりチャレンジングな環境を克服する制御法の開発が進められています．





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