非駆動関節を有するマニピュレータの動力学的干渉による位置制御
荒井 裕彦， 舘 すすむ
計測自動制御学会論文集，Vol.25，No.9，pp.1012-1017，1989．
［和文要旨］
マニピュレータの最も基本的なハードウェア構成は，リンク機構の各関節に対しアクチュエータと変位センサが１個ずつ対応するものである．本研究では，アクチュエータを持たず保持ブレーキとセンサのみからなる非駆動関節を有するマニピュレータを位置制御する手法について提案する．非駆動関節のブレーキを解放した状態において，アクチュエータを持つ能動関節と非駆動関節との間の動力学的干渉性を利用し，能動関節の運動によって非駆動関節を間接的に制御する．ブレーキによって非駆動関節を固定した状態では能動関節を制御する．これら２つの制御モードの組合わせによりマニピュレータ全体の位置・姿勢を制御する．制御法の基本原理を示し，非駆動関節の制御が可能になる条件をシステムの出力可制御性と関連づけて論じた．またＰＴＰ制御のアルゴリズムについて述べ，２自由度マニピュレータについてのシミュレーションにより本手法の実現性を確認した．
Position Control of a Manipulator with Passive Joints using Coupled Dynamics
Hirohiko Arai and Susumu Tachi
Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers，Vol.25，No.9，pp.1012-1017，1989．
［Abstract］
This paper describes a method of controlling the
position of a manipulator which is composed of active and
passive joints. The active joints have actuators and
position sensors. The passive joints have holding brakes
instead of actuators. While the brakes are released, the
passive joints are indirectly controlled by the motion of
the active joints using the coupling characteristics of
manipulator dynamics. While the brakes are engaged, the
passive joints are fixed and the active joints are
controlled. The position of the manipulator is controlled
by combining these two control modes. This paper describes
the basic principle of the control method and the
conditions that ensure the controllability of the passive
joints. An algorithm for point to point control of the
manipulator is also presented. The feasibility of the
method is demonstrated by simulation experiments of a
manipulator with two degrees of freedom.