人とロボットにおける衝突緩和制御技術の基礎と適用のポイント <オンラインセミナー>

~ 衝突緩和制御の必要性と衝突回避技術、センサレスでの衝撃力検出、衝突緩和制御の適用とポイント、最大推力による衝突緩和手法 ~

・サービスロボットの普及に不可欠な人との衝突緩和技術について、古典・現代制御の基礎から、シミュレーションを交えた最新の緩和手法までを修得し、開発に活かすための講座
・人手不足で実用化が迫られる介護・サービスロボットの課題である「人との衝突」を解決するため、衝突緩和制御技術の適用とそのポイントを修得し、安全な人共存型ロボットの実現に応用しよう!

講師の言葉

 近年の少子高齢化による人手不足に伴い、サービスロボットや介護福祉ロボットの実用化が迫られています。しかしながら、人と混在して動作できるロボットの実現には人との衝突という大きな課題があります。人とロボットの衝突問題に関しては1990年代以降多くの研究が行われてきましたが、現在のところ動作速度を落とす、緩衝材を用いる、その場で停止するなどの消極的対応が主で積極的な衝突緩和制御技術はあまり多くありません。
 本講座では衝突緩和技術全般について概観すると共に、制御技術でどのような検討がされているか、また今後どのような可能性があるかを、制御技術に詳しくない方にもわかりやすく解説します。具体的には衝突緩和技術について概説した後、古典制御、現代制御など関連する制御技術について解説し、インピーダンス制御、アドミッタンス制御などの既存手法や最大推力による衝突緩和手法などの最新の手法について、シミュレーション演習を交えてわかりやすく説明します。

セミナー詳細

開催日時
  • 2026年12月17日(木) 10:00 ~ 17:00
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 ・ロボットの開発に携わる方
・ロボット及びメカトロニクス機器の衝突緩和について、より効果の大きい手法を検討されている方
・制御理論の概略を振り返りつつ衝突緩和技術を概観したい方
予備知識 ・ラプラス変換などの古典制御の知識がある程度あると、より理解しやすいです
修得知識 ・衝突緩和技術の全体像と衝突緩和制御の概略
・古典制御理論の概略と初期値補償法など現代制御の状態方程式に基づく制御手法
・インピーダンス制御、アドミッタンス制御など力制御手法の概略と最大推力による衝突緩和の適用例
プログラム
1.衝突緩和概論
  (1).衝突緩和制御の必要性
     ・様々なロボットでの衝突緩和
  (2).衝突回避技術 
    ・提案されている衝突回避の手法
  (3).衝突緩和技術
    a.機構系での対策 <衝突を受け流す機構>
     ・衝突緩和技術として機構系で検討されている既存技術について紹介
    b.制御系での対策 <衝突の検出と衝撃力を低減する制御方法>
     ・衝突緩和技術としてサーボ制御系で検討されている力制御など既存技術について紹介
 
 人間との共存が期待されるサービスロボットや介護ロボットに必要とされる衝突緩和技術について概説し、その中で衝突緩和制御がどのような位置付けにあるかを明らかにする。
 
2.衝突緩和制御のための基礎理論
  (1).古典制御理論の復習 
    :ラプラス変換と安定性
      ・サーボ制御では一般に性能を向上させようとすると安定性に問題が出てきます。衝突緩和における力制御も例外ではありません。安定性を議論するために古典制御の該当する部分を復習して確認する
  (2).現代制御理論の基礎
    :状態方程式と初期値応答、および初期値補償法
      ・衝突緩和のためには制御則を切り替える必要がありますが、切り替え時の過渡応答を抑制するためには現代制御に基づく初期値補償法が有効です。簡潔に初期値補償法について簡潔に説明する。
  (3).外乱オブザーバ 
    :センサレスでの衝撃力検出
      ・ロボットの衝突をセンサレスで検出するのには外乱オブザーバが良く用いられます。外乱推定オブザーバの考え方と実装方法について説明する。
 
 衝突緩和制御で用いられる力制御技術について、その技術背景を理解するために必要な制御理論について、関連する部分を簡潔に説明する。
 
 
3.衝突緩和制御の適用とポイントおよび事例
  (1).既存の衝突緩和制御手法
    :インピーダンス制御、アドミッタンス制御
      ・衝突緩和の力制御手法として良く用いられるインピーダンス制御及びアドミッタンス制御について、その内容とメリット・デメリットについて紹介する。
  (2).最大推力による衝突緩和
    :最大推力で衝撃力を最小化し初期値補償法で暴れを抑制する手法
      ・講師の提案する「最大推力による衝突緩和」について説明します。最大推力で衝撃力を低減した場合、位置制御に戻った時の反動が問題となる初期値補償法で抑制する手法を解説する
  (3).今後の課題と対策 
    :実用化に向けた課題抽出
      ・衝突緩和制御全般について、サービスロボットや介護ロボットでの実用化を考えた時に問題となるであろう課題についてまとめる。
 
 衝突緩和制御で用いられている制御方法について、既存の手法を紹介します。また講師が提案する「最大推力による衝突緩和手法」についても紹介する
 
4.まとめ
キーワード 衝突緩和 衝突回避 機構 古典制御 ラプラス変換 現代制御 状態方程式 初期値応答 初期値補償法 外乱オブザーバ センサレス インピーダンス制御 アドミッタンス制御 最大推力 
タグ センサロボット機械機械要素制御
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。
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営業時間 月~金:9:00~17:00 / 定休日:土日・祝日