逆運動学を用いないロボットの運動制御

无逆运动学的机器人运动控制

基本信息

批准号：
08650170
负责人：
神谷好承
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650170/
关键词：
ロボット逆運動学順運動学繰り返し順変換軌道制御

项目摘要

産業用ロボットに行わせる動作教示方法の一つとして,これまで「ティーチング・プレイバック」方式が圧倒的に多く用いられてきた.また,今後もこうした方式が多用されていくことは間違いのない事実であろう.一方,こうしたティーチング・プレイバック方式を用いた動作教示方法では,複雑な3次元的曲線を描かせるような作業をロボットに行わせようとすると非常に多くの労力を必要としてくるため,実際には作業効率の悪さが指摘されてきている.こうした現実を踏まえ,本研究では繰り返し順変換を用いることにより,ロボットの逆運動学問題を解かなくても等価的に逆運動学を解く手法の提案を行っており,いくつかの多関節構造を持つ産業用ロボットに本研究で提案する手法を適用しその逆運動学問題を解いてきた.こうした事例の中で,ロボットハンドの位置を変化させればその姿勢が変化し,また逆にハンドの姿勢を変えればハンドの位置が変化してしまうといった現象を起こらなくするために,ロボットハンドの位置とそのもつ姿勢を別々に評価できる考え方を導入した.このことにより,動作の繰り返し時に起こる無限ループの回避と同時に,計算効率の向上も図ることができることを明らかにしてきた.本研究で提案する手法は,未知の対象物に対してロボットがその軌道を探りながら行っていくような作業動作への適用,あるいはロボット間の協調動作についても適用可能である.また,ロボットには可能な動作範囲が存在している.これに対して,可能な動作範囲内にない作業についてはロボットに冗長な自由度を付加することが求められる.このような冗長な自由度を有効たらしめるロボットの運動制御にも本研究で提案する手法は有効であり,今後の実用面での検討が期待される.

到目前为止，“示教-回放”方法已被绝大多数用作工业机器人执行动作的示教方法。毫无疑问，这种方法在未来将继续被频繁使用。当试图让机器人执行绘制复杂的三维曲线等任务时，使用示教回放方法进行示教运动的方法需要付出极大的努力。因此，有人指出，工作效率实际上很差。基于这个现实，在本研究中，通过使用重复的正向变换，我们可以在不求解逆运动学问题的情况下等效地求解机器人的逆运动学问题。提出了一种解决逆运动学问题的方法，将本研究中提出的方法应用于几个具有多关节结构的工业机器人，如果你改变你的姿态，你的姿态就会改变。为了防止机器人手的位置改变时机器人手的位置发生变化，反之亦然，我们引入了一个概念，允许单独评估机器人手的位置及其姿势，我们已经证明了这一点。可以避免重复运动时出现的无限循环，同时提高计算效率。它还可以应用于工作运动，例如从一个机器人移动到另一个机器人，或者机器人之间的协作运动。此外，机器人具有一系列可能的运动，因此有必要为机器人添加冗余自由度来执行以下任务。机器人中不可用，希望进一步考虑此事。