著者
広瀬 茂男 馬 書根
出版者
公益社団法人 計測自動制御学会
雑誌
計測自動制御学会論文集 (ISSN:04534654)
巻号頁・発行日
vol.26, no.11, pp.1291-1298, 1990-11-30 (Released:2009-03-27)
参考文献数
17
被引用文献数
1 5

Mechanism and control of a newly developed coupled tendon-driven multi-joint manipulator, abbreviated as CT arm, are discussed. CT arm introduced here has the specific tendon traction force transmission mechanism, in which a pair of tendons to drive a joint are pulled from base actuators via pulleys mounted on the base-side joints. The mechanism makes the most of coupled drive function of the tendon traction forces and thus has the possibility to exhibit enormous payload capability. The manipulator also has the characteristics to be solidly structured and to be inexpensively manufactured because of its mechanical simplicity. Basic discussion is also made on the specific control of the CT arm. The control algorithm which minimizes the squared sum of the traction force of the tendons while satisfying given restrictions is introduced. The validity of the control method is shown by the computer simulations.
著者
馬 書根 広瀬 茂男 吉灘 裕
出版者
The Robotics Society of Japan
雑誌
日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)
巻号頁・発行日
vol.14, no.5, pp.703-709, 1996-07-15 (Released:2010-08-25)
参考文献数
20
被引用文献数
4 7

Kinematically redundant manipulators have a number of potential advantages over current manipulator design. For this type of arm, some control methods through pseudoinverse and nullspace of Jacobian matrix had been suggested. Questions associated with them are about the difficulty of real-time control because of voluminous operations for deriving the pseudoinverse matrix by singular value decomposition. In this paper new formulation and control methods for solving redundancy in manipulator arms by locally optimizing a kinematic and/or dynamic criterion are presented. Formulation is performed by means of a joint decomposition technique, resulting in a particularly efficient computational scheme which is feasible for real-time control. Control method based on this formulation is given in low computational cost to compare with conventional control methods.
著者
馬 書根
出版者
一般社団法人日本機械学会
雑誌
日本機械学會論文集. C編 (ISSN:03875024)
巻号頁・発行日
vol.62, no.593, pp.230-236, 1996-01-25
参考文献数
12
被引用文献数
3 2

In this paper, we elucidate the standard creep movement forms (S-shaped curve) of a snake, which is the typical locomotive movement shown by snakes. Serpentine curve in the constant steady state velocity and ex-serpentine curve in the constant steady state acceleration are derived for the uniform creep locomotion of the snake, through analyzing physiologically its muscle characteristics, Muscular force is also discussed for these two types uniform locomotive curves. The results proposed here are demonstrated by computer simulation to agree with previously reported experimental results (Y. Umetani and S. Hirose, Trans. of the Society of Instrument and Control Engineers, 10-5 1974, 513-518, in Japanese).
著者
馬 書根 ネンチェフ D.
出版者
The Robotics Society of Japan
雑誌
日本ロボット学会誌 (ISSN:02891824)
巻号頁・発行日
vol.13, no.5, pp.704-710, 1995-07-15
被引用文献数
6 3

This paper presents an efficient control approach for redundant manipulators using a torque-based formulation. First, the manipulator with redundant degrees of freedom is decomposed into several non-redundant subsystems. Then, each of these subsystems is analyzed for the conditioning of the respective Jacobian matrix, considering the dynamic performance. Thus a set of possible solutions is constructed. Further on, the formulation of the proposed redundancy resolution control is realized using the relation between the joint torque and the given end-effector acceleration (<i>torque-based formulation</i>). The approach is suitable for parallel processing, and real-time dynamic redundancy control of redundant manipulators is possible. Numerical simulations have been performed to show the effectiveness.
著者
馬 書根 WANG Kundong
出版者
立命館大学
雑誌
特別研究員奨励費
巻号頁・発行日
2009

本研究は、蛇の運動原理とミミズの移動原理を融合し、震災等における瓦礫の散在する環境下で生存者の探索・救援が行なえるロボットシステムを開発することを目的としている。平成22年度において、昨年度に試作された基本関節ユニット(直動駆動、ロール回転、及びピッチ回転の3自由度を持つ)を用いて、頭部と尾部をも持つロボットシステムの開発を行った。本ロボットには12自由度を有し、長さ92cm、直径10cm、重さ3.1kg、円柱型の外形を持つ。直動駆動自由度を持たせることで、このロボットは蛇型運動だけでなくミミズの移動原理も行え、蛇とミミズの移動原理を有機的に融合した超生物的な移動を実現することができる。次に、このロボットを駆動制御する制御システムを構築した。この制御システムには駆動電源を含め、サーボーモータ制御系や無線通信系などを全て各ユニット内に納め、ロボットを構成する関節同士やコード類などの相互干渉を無くすことができ、ロボットの運動性能、柔軟性、信頼性が向上できる。また、実機械モデルの開発と並列して、蛇の運動原理とミミズの移動原理を有機的に融合するための理論研究を行い、蛇型移動、ミミズ型移動、および蛇型-ミミズ型の混合移動を行う本ロボットの数学モデルを構築し、これらの運動について計算機シミュレーションで運動解析を行った。その結果として、開発されたロボットにミミズ型移動を導入することで、狭隘空間へ侵入が簡単となり、蛇型移動特有の特異姿勢問題も解決できることを判明した。本年度の研究は超多自由度多関節型移動ロボットを効率よく運動制御するための基礎を成している。