ROBOT SERVO

ロボット

近年,産業用ロボットや人と触れ合うヒューマノイドへの関心が高まっています。

ロボット関節の構造を見てみると,ほとんどのケースでギアやタイミングベルトが使用されています。

それらの部品はモータの小型化を実現し,ロボットの設計の自由度を向上する重要な機構ですが,ギアやベルトが持つ弾性により引き起こされる共振現象などで制御帯域が制限されるという問題や,ギアがもつバックラッシにより制御性能が低下するという問題があります。

また,近年特に注目されている,人と共同作業したり触れ合ったりできるロボットには従来の位置制御だけでなく,力制御やバックドライバビリティ(人がロボットの関節を直接手で動かす際の動かしやすさ)の向上などを行う制御系の設計が必要とされています。

ロボットサーボチーム(仮)では,センサ技術の向上により制御に利用できる状態量が増加している状況をふまえ,今までは解決できなかったロボットが抱える課題を制御工学の力で解決する研究を行なっています。

画像情報と制御

未知環境でロボットを駆動する際にはロボット自身の動きを検知するエンコーダや加速度センサだけではなく環境の情報を取得するセンサが非常に重要な役割を占めます。その中でも視覚センサから得られる画像情報は多くの情報を提供してくれる点で非常に有用です。

中でもカメラからのイメージセンサから得た画像情報をフィードバックに用いて制御する手法をビジュアルサーボといいます。

以前の研究では画像を用いてロボットの変位を「認識」するだけでなくその結果を用いていかにロボットに制御入力を与えるかといったことについて研究してきました。



制御対象となるロボットは主に次のようなものを用いてきました。

  • ロボットアーム
  • 車輪搭載型移動ロボット