セミナー情報

ロボット・メカトロニクス制御設計の基礎と位置・速度制御/力制御への応用

〜 安全性を担保するための制御工学の基礎、動力学と運動学、位置・速度制御と力制御への応用 〜

  • 生産の自動化や、動作アシスト機器で使われる制御に必要な知識を、直感的理解に重点をおいて解説する講座!
  • ロボットアームなどの多リンク系に特有の運動学・力学を理解し、複数のモータから構成されるメカトロニクス機器の制御系設計に活かそう!
  • 予期せぬ動作による破損、事故を防止するために必須の知識を習得!

講師の言葉

 近年、人間に近い作業能力や人間に近接して作業する能力を持つロボットアームが求められています。たとえば微妙な力加減で各種組立作業を行うロボットや、人間と協調作業するロボット、さらには人間に直接接触して人間の動きをアシストするロボットなどが考えられます。これらを実現するには、安全性を担保するための制御工学に対する理解と、多リンク系に特有の運動学・力学に対する理解が不可欠です。

 本講義では、ロボットの位置(角度)制御系と力制御系の設計と実装に必要な知識を解説します。まず制御工学の範囲のうち、メカトロニクス機器の制御に関連するポイントをピックアップして解説します。次に、多リンク系の運動学・力学に関する各種数式表現を、その直感的理解に重点をおいて紹介します。そしてそれらの基礎知識にもとづいて、位置・速度制御と力制御のための各種手法や、それぞれの手法の利点と欠点について解説します。

セミナー詳細

開催日時 2017年08月28日(月) 10:30 ~ 17:30
開催場所 【東京】日本テクノセンター研修室
カテゴリー 電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・ロボットアームなど、複数のモータから構成されるメカトロニクス機器の制御系設計に関わる技術者の方。特に、力制御システム(ロボットと物体との間の接触力を制御するシステム)、人間・ロボット協調システム、人間の動作をアシストするロボット機器などの制御系構築に関わる技術者の方
予備知識 ・線形代数の基礎(行列・ベクトル演算など)と古典制御論の基礎(伝達関数、ブロック線図など)を一通り学ばれていることを前提とします。本講義に関連のあるポイントのみ簡単に復習します。
修得知識 ・ロボット制御に関連する古典制御論の基礎知識
・ロボットの運動学・動力学
・ロボットの位置制御・速度制御と力制御(インピーダンス制御やアドミッタンス制御)のための各種手法、および、それぞれの利点と欠点、位置センサ(角度センサ)や力センサの配置における注意点など
・ロボットアーム制御における不安定化の原因とその対処法など
プログラム

1.制御工学の基礎の復習:メカトロニクス機器の制御に関連するポイント

  (1).伝達関数(ラプラス変換形式、z変換形式)

  (2).ブロック線図

  (3).連続時間表現と離散時間表現(オイラー近似、双一次変換)

  (4).状態方程式

  (5).スライディングモード制御の基本概念

  (6).不安定化の原因(無駄時間、極の配置、サンプリングタイムの影響など)

 

2.ロボットの運動学

  (1).位置と姿勢、速度と角速度

  (2).姿勢の表現(オイラー角、回転行列、クォータニオン)

  (3).順運動学と逆運動学

  (4).静力学とヤコビ行列

  (5).特異姿勢

 

3.ロボットの動力学

  (1).運動方程式(行列・ベクトルベースでの表記法)

  (2).順動力学と逆動力学

 

4.ロボットの位置・速度制御への応用

  (1).各軸位置・速度制御

  (2).転置ヤコビ行列ベースの位置・速度制御

  (3).特異姿勢の影響について

  (4).位置・速度制御方法の選定:それぞれの長所と短所

 

5.ロボットの力制御への応用

  (1).力センサの利用や配置について

  (2).力制御(explicit force control)

  (3).アドミッタンス制御(位置制御ベース力制御)

  (4).インピーダンス制御

  (5).力制御方法の選定:それぞれの長所と短所

 

※例として、講師研究室のロボットアームの位置制御、力制御の映像を紹介します

キーワード 連続時間表現と離散時間表現 スライディングモード制御 不安定化 特異姿勢 運動方程式 各軸位置制御 位置制御 速度制御 アドミッタンス制御 インピーダンス制御
タグ モータ  ロボット
受講料 一般(1名) : 48,600円 (税込み)
同時複数申し込みの場合(1名) : 43,200円 (税込み)
会場 日本テクノセンター研修室
住所: 〒 163-0722 東京都新宿区西新宿小田急第一生命ビル(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666

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カテゴリ:

電気・機械・メカトロ・設備成形・加工・接着接合・材料化学・環境・異物対策ソフト・データ・画像・デザイン品質・生産管理・コスト・安全研究開発・ビジネススキル

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