非駆動関節を有するマニピュレータの経路追従制御

荒井 裕彦, 舘 すすむ

計測自動制御学会論文集,Vol.27,No.7,pp.800-805,1991.

[和文要旨]

 マニピュレータは通常各関節に1個ずつのアクチュエータを有し,その制御において関節間の動力学的干渉性は一種の外乱として扱われる.ところが動力学的干渉性を利用すれば,アクチュエータを持たない非駆動関節を有するマニピュレータを制御することが可能である.本論文では,非駆動関節を有するマニピュレータの先端位置を,作業空間内に幾何学的に与えられた目標経路に沿って制御する手法について報告する.本手法では目標経路に基づいて作業空間内に経路座標系を設定する.経路座標は経路方向の成分と経路に直交する成分から構成される.マニピュレータの運動方程式を経路座標を用いて記述する.経路座標の成分間の動力学的干渉性を利用して,経路方向と直交する成分の加速度を制御することにより,マニピュレータ先端の運動を目標経路上に拘束することが可能である.非駆動関節を有する2自由度水平多関節マニピュレータの先端位置を目標経路に追従させる実験により,本手法の有効性を示す.


Path Tracking Control of a Manipulator with Passive Joints

Hirohiko Arai and Susumu Tachi

Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers,Vol.27,No.7,pp.800-805,1991.

[Abstract]

A method of path tracking for a manipulator including a passive joint, which has no actuator, is proposed. The equations of motion are described with path coordinates. The accelerations of the coordinates are controlled by using the dynamic coupling so as to keep the manipulator on the desired path. Experimental results by a 2 d.o.f.manipulator are also presented.

[Keywords]

manipulator, passive joint, dynamic coupling, path tracking, path coordinates