ロボット制御技術の基礎と位置制御/力制御への応用 <オンラインセミナー>

~ 古典制御の要点復習、ロボットの運動学と動力学、位置・速度制御/力制御の各種手法と注意点 ~

・直感的な理解に重点をおいた解説を通して、ロボット制御設計のポイントを基礎から修得する講座!

・メカトロニクス機器制御のポイントや、多リンク系に特有の運動学・力学を理解し、ロボットの適切な位置・速度制御と力制御に活かそう!

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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
  • 2020年06月17日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー電気・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、人間・ロボット協働システム、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の基礎知識
・ロボットの運動学・動力学
・ロボット制御における不安定化の原因とその対処法など
・ロボットの位置制御と力制御(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
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).ブロック線図

  (2).伝達関数(ラプラス変換形式、z変換形式)

  (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).状態方程式と安定性

  (5).ロボット制御における不安定化の原因(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)と角速度

  (3).座標返還

  (4).順運動学と逆運動学

  (5).静力学とヤコビ行列

  (6).可操作性、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).各関節の位置制御

  (2).ゲイン調整の指針、フィードフォワード補償、フィードバック補償

  (3).ロボット全体の位置・速度制御

  (4).減速機の影響、特異姿勢の影響

  (5).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).バックドライビリティ(逆可動性)

  (3).力制御、アドミッタンス制御、インピーダンス制御

  (4).力制御方法の選定:それぞれの長所と短所

  (5).マスタスレーブ制御

 

※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 ロボット制御 ブロック線図 姿勢の表現 ヤコビ行列 順動力学 逆動力学 力センサ マスタスレーブ制御 制御系設計
タグ ロボット制御
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
Web会議システムを使用してオンラインセミナーとして開催します
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