~ 制御工学の復習、ロボットの運動学と動力学、位置・速度制御への応用、力制御への応用 ~
・ロボット制御に必要な技術を体系的に修得し、メカトロニクス機器の制御系設計に活かすための講座!
・ロボット制御に必要な制御工学から運動学・動力学、位置制御と力制御の応用のポイントまでを修得し、有効なロボット制御手法の選定や動作の安定化に活かそう!
・WEB会議システムの使い方がご不明の方は弊社でご説明いたしますのでお気軽にご相談ください。
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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。
開催日時 |
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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、産業用ロボットシステム、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・ロボット協働システム、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は本セミナー内で簡単に復習します。 |
修得知識 |
・ロボット制御に関連する古典制御と現代制御の基礎知識 ・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.ロボット制御システムの概要 (1).ロボット制御システムの基本構造と概略 (2).産業用ロボットの制御方式とその将来 (3).協働ロボットについて、近年のトレンド
2.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).システムの安定性 (5).ロボット制御における不安定化の原因 (ゲイン設定、外界との接触、無駄時間、摩擦など)
3.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).座標変換 (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
4.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 (3).ロボットのシミュレーション
5.ロボットの位置・速度制御への応用とポイント (1).各関節の位置制御 (2).摩擦およびノイズの影響 (3).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 (4).ロボット全体の位置・速度制御 (5).減速機(ギアボックス)の影響 (6).位置・速度制御方法の選定:それぞれの長所と短所 (7).動作計画・軌道計画
6.ロボットの力制御への応用と注意点 (1).力センサや関節トルクセンサの利用や配置について (2).バックドライビリティ (逆可駆動性) (3).力センサ・トルクセンサを用いない外力推定法 (4).力制御、アドミッタンス制御、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 (6).遠隔制御 (バイラテラル制御)
※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 | 協働ロボット ブロック線図 無駄時間 極の配置 PID制御 座標変換 ヤコビ行列 運動方程式 位置・速度制御 ゲイン調整 摩擦 ノイズ 力制御 関節トルクセンサ アドミッタンス制御 インピーダンス制御 外力推定法 バイラテラル制御 遠隔制御 |
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本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。 |
営業時間 月~金:9:00~17:00 / 定休日:土日・祝日