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日本のロボット研究の歩みHistory of Robotics Research and Development of Japan1988Integration, Intelligence, etc.〈インテグレーション・知能ほか〉繰り返し学習制御によるロボットの高速・高精度運動の実現

川村 貞夫大阪大学 基礎工学部 機械工学科
宮崎 文夫大阪大学 基礎工学部 機械工学科
有本 卓大阪大学 基礎工学部 機械工学科

この論文は、ロボット研究開発アーカイブ「日本のロボット研究開発の歩み」掲載論文です。

ロボットが目標運動を高速・高精度に実現するためには,フィードフォワード入力が重要となる. ロボットダイナミクスのパラメータ推定に基づく計算トルク法では,フィードフォワード入力を求める場合には,パラメータ誤差が問題となる.繰り返し学習制御では,ロボットダイナミクスのパラメータを詳細に調べず,入出力関係のみから試行運動の繰り返しによって,毎回の試行時の入力を前回の出力によって修正する.剛体リンク系のロボットについては,加速度(1)または 速度(2)の誤差によって,入力を修正すればよいことが証明された.これらの結果は,システムの受動性とも関係しており,一般の非線型ダイナミクスの制御法としても興味深い.また,位置と力の両方を学習する方式[4],時間軸変換法との併用[6]なども提案されている.目標運動への収束性,幾何学的拘束条件下での学習制御,忘却因子の利用などの理論的な枠組みは,参考文献[7]に詳しい解説がある.

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対応論文


川村貞夫,宮崎文夫,有本 卓:動的システムの学習的制御法(Betterment Process)の提案

計測自動制御学会論文集,Vol.22, No.1, pp. 56-62, (1986)
(リンク先:J-Stage 計測自動制御学会論文集 (https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicetr1965/22/1/22_1_56/_pdf))

川村貞夫,宮崎文夫,有本 卓:ロボットマニピュレータの運動学習制御

計測自動制御学会論文集,Vol.22, No.4, pp. 443-450, (1986)
(リンク先:J-Stage 計測自動制御学会論文集 (https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicetr1965/22/4/22_4_443/_pdf))

関連論文


[1] Suguru Arimoto, Sadao Kawamura and Fumio Miyazaki,"Bettering Operation of Robots by Learning", Journal of Robotic Systems, Vol.1, No. 2, pp. 123-140, (1984)

[2] Sadao Kawamura, Fumio Miyazaki, and Suguru Arimoto, "Iterative Learning Control for Robotic Systems", Proc. of IECON'84, Tokyo, pp. 393-398, (1984)

[3] 川村貞夫,川村竜也,藤野大助,宮崎文夫,有本 卓,「運動パターン学習による二足歩行ロ ボットの歩行実現」,日本ロボット学会誌,Vol.3, No.3, pp. 5-15, (1985)

[4] 川村貞夫,松森正史,松林成彰,宮崎文夫,有本 卓「学習方式による位置と力のハイブリ ッド制御」,日本ロボット学会誌 5巻2号, pp. 25-36, (1987)

[5] Sadao Kawamura, Fumio Miyazaki, and Suguru Arimoto, “Realization of Robot Motion Based on a Learning Method”, IEEE Tran. on SMC Vol.18, No.1, pp. 126-134, (1988)

[6] 深尾 典久,川村 貞夫「学習制御で得られたロボットの入力トルクパターンの非線形 時間軸変換」計測自動制御学会論文集 Vol.32 No.7, pp. 1107-1112, (1996)

[7] Suguru Arimoto, "Control Theory of Non-linear Mechanical System: Passivity-based and Circuit-theoretic Approach" Clarendon Press Oxford, (1996)