ロボティクスを媒体とした新しい価値の創造

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Trajectory generation for synchronous motion
by phase feedback

位相フィードバックを用いた
同期的運動軌道生成

位相フィードバックを用いて外部信号に適応したロボットの運動軌道生成法

図と写真

ウェーブレット変換

図1 ウェーブレット変換

従来の位相フィードバック手法にウェーブレット変換を追加し、運動周期を抽出する
平面3リンクマニピュレータ

図2 平面3リンクマニピュレータ

人間の腕を想定した平面3リンクマニピュレータ

研究の概要

 近年、ロボットの活用分野は広がりつつあり、今後は人間の生活、及び公共の場でのロボットの活躍が期待されています。 そのような中で、ロボットには人間の活動の代わりや、補助するために協調作業を行う能力が求められています。 そのためには、ロボットが時々刻々と変化する環境に合わせて作業を行う必要があります。

 これまで、外部信号に適応した運動軌道の生成を行う研究が数多くされてきました。 当研究室でも、PLLを用いてロボットの適応的な運動軌道生成を行う研究が行われています。 しかし、入力信号は1つの周期のみで構成される可視状態の信号のみを扱っていました。 そこで本研究では、位相フィードバックを用いて外部信号に適応したロボットの運動軌道生成法を提案しています。
本研究の特徴として以下の3点が挙げられます。
  • 運動軌道生成にフーリエ級数近似式を用い、任意の運動軌道が生成可能
  • ウェーブレット変換を使用し、特定の運動周期を取り出すことで、複数の周期で構成される運動に同期可能(図1)
  • ゲインのコントロールとロボット自身の運動軌道フィードバックに用いることで、動きの一部が隠された運動にも同期可能
 以上の特徴を備えているため、複数周期で構成される運動や、動きの一部が隠されている運動に対しても、適応したロボットの運動軌道を生成することが可能となりました。

発表文献

  1. 生方崇之, 琴坂信哉, 大滝英征: ''位相フィードバックを用いたロボットの同期的運動軌道生成'', 第25回日本ロボット学会学術講演会, 2007.