(1)63. 技術報告. カ バ リ ン グ マ シ ンの 自動 糸 交 換 装 置 の 開 発 (第6報)フ. ァジィ手法を用いた自律式作業台車の走行制御. 八田. Development Part. 6 : Control. 潔*,堀. 純 也**,喜. of an Auto-Doffer of Autonomous. for. Vehicle. 成. Covering by using. 年 泰**,新. 宅. 救 徳**. Machines Fuzzy. Method. Kiyoshi Hatta*, Junya Hori**, Toshiyasu Kinari**, and Sukenori Shintaku**. Abstract. Doffing operation for the covering machine has been already automated by the auto drawing-in apparatus loaded on the autonomous vehicle. The vehicle repeats moving and stop while measuring its position and attitude with a pair of laser displacement sensors. In this report , control methods for this autonomous vehicle are investigated to approach the initial operating position rapidly, to break away at the end of the covering machine, and to turn around it. Fuzzy control was applied to the path tracking that the autonomous vehicle approaches the initial operating position of the covering machine. It obtains much rapider response than the method in which the front wheel takes on the reference path. Using this advantage of fuzzy control, it enables the vehicle to turn back over the side of the covering machine with stability. By means of this, the autonomous vehicle can directly use the machine frame as a guide way without any additions extraordinary to the covering machine. (Accepted. 1.緒. 可 否 を 判 断 す る セ ンサ と,,失 敗 時 の リ トラ イ 機 構 に. 言,. 本 研 究 で は,カ. (Received May 15, 1997) for Publication Nov. 11, 1997). つ い て 報 告 した.さ ら に,第2報4),第5報5)で バ リ ン グ マ シ ン に よ る カ バ ー ド糸. れ ら の 装 置 を 載 せ,カ. は,.こ. バ リ ン グ マ シ ン と並 行 して 移. 製 造 工 程 の 準 備 作 業 を 自動 化 ・省 力 化 す る 台 車 型 糸. 動 す る作 業 台 車 の開 発 と その制 御 につ いて 報 告 し. 交 換 シ ス テ ム の 開 発 を 進 め て き た.こ. た.特. れ らの作 業. に,前. 報 の 第5報. で は,レ. ーザ変 位計 によ っ. は,作 業 位 置 の 高 低 差 や 繰 り返 し回 数 の 極 め て 多 い, こ と が 特 徴 で あ る が,中 小 規 模 の 工 場 が 多 い た め に. て カ バ リ ン グ マ シ ン との 間 隔 を 精 密 に検 出 し,自 律. 大 規 模 な設 備 投 資 が 困 難 で あ る こ と,慢 性 的 な求 人. し,ス. 難 で あ る こ と な ど か ら,自 動 化 要 求 は 強 い に もか か. 示 し た.し. わ らず,実. カ バ リ ン グ マ シ ン端 の 定 ま っ た 位 置(誤. 的 に 位 置 姿 勢 を 修 正 し な が ら移 動 す る 台 車 を 開 発. 際 に は 自動 化 が 非 常 に 遅 れ て い る状 況 に. あ る.. 下)に. 第1報1),第3報2)で. は,空. 気流 によ って中空 ス ピ. ピ ン ドル の 軸 線 上 で 糸 通 し作 業 を 行 う方 法 を か し,現 段 階 で は,作 業 開 始 時 に 台 車 を. 人 手 で セ ッ ト しな け れ ば な らず,ま. ン ドル に 芯 糸 の ス パ ン デ ッ ク ス を 通 す 装 置 を,ま. 行 わ な け れ ば な ら な い.本 が,工. *会 員. は,空 気 圧 力 の 変 化 に よ っ て 糸 通 しの. ,Member,石. 川 工 業 高 等 専 門 学 校,Ishikawa. ,Member,金. 沢 大 学 工 学 部,Faculty. National. た,同. じ. 作 業 を行 うカ バ リ ン グマ シ ン裏 面 へ の 移 動 も手 動 で. た,第4報3)で. **会 員. 差10mm以. College. of Engineering,Kanazawa. T99. 研 究 に お け る最 終 目 標. 場 内 を 自 由 に動 き 回 る作 業 台 車 の 開 発 で あ る. of Techndogy,石. 川 県 津 幡 町,Tsubata. University,金. 沢 市 小 立 野,Kodatsuno. ,Ishikawa Kanazawa.
(2) 繊 維 機 械 学 会 誌. 64. い.. こ とか ら,台 車 の カ バ リ ン グ マ シ ン作 業 開 始 位 置 へ の 接 近,お. よ び 作 業 の た め の 移 動 ・停 止,な. こ こで,カ. らび に. バ リ ン グ マ シ ン壁 面 か ら大 き く離 れ て. マ シ ン裏 面 へ の 旋 回 は必 要 な 動 作 で あ る と 考 え られ. セ ッ トさ れ た 台 車 が,移. る.. に 追 従 し て い く理 論6)を 述 べ る.台 車 が 一定 速 度V. そ こ で,本. 報 で は,狭. い 工 場 内 に お い て,カ. 動 と ともに次第 に目標経 路. で 移 動 す る と き,図1に. バ リ. 示 す よ う に,台. 車 と 目標 軌. ン グ マ シ ンの 初 期 作 業 位 置 へ で き る だ け速 や か に 接. 道 と の 最 短 距 離 をyと. 近 し,特 別 な 装 置 を 追 加 す る こ と な く旋 回 作 業 を 行. が 台 車 か らrだ. う手 法 につ い て 報 告 す る.. に操 舵 さ れ る とす る と,幾 何 学 的 関 係 か ら. し,台 車 は常 に そ の 進 行 方 向. け離 れ た 軌 道 上 の 点Pを. 向 くよ う. (1) 2.軌. 道 追 従 制 御. (2). 本 研 究 で 開 発 し た作 業 台 車 は,第5報. と な る の で,両. で も報 告 し. 式より. (3). た と お り,左 右 輪 が 独 立 して 回 転 で き る2輪 速 度 差 制 御 方 式 の4輪. 台 車 で,そ. が 導 か れ る.(3)式 を 整 理 す る と,. の位 置 と姿 勢 の 検 出 は,. (4). 台 車 側 面 の 前 後 に 取 り付 け られ た一 対 の レ ー ザ 変 位 計 に よ って 行 わ れ る.ま 処 理 さ れ,両. た,計. 測 結 果 は パ ソ コ ンで. バ リ ン グ マ シ ンか ら100mmの. て,ス. で 最 大3mm)の で は,レ. 後(ス. とな る.上 式 か ら時 間 と と も にy(t)→0(t→. 移動 し. ピ ン ドル 中 心. り,軌 道 追 従 が 可 能 な こ とが わ か る.ま. 精 度 で停 止 す る.し か し,こ の台 車. 限 界 で あ る.し. の 軌 道 誤 差 をy(0). (5). 度Vが. 一 定 の 場 合,Vtは. た が っ て,カ. ∞)と な. た,移. 台 車 の 移 動 距 離xと. 動速 な り,. (6). ーザ変 位計 の測定範 囲 お よび設置 間隔 の制. き る 左 右 方 向 の 間 隔 距 離 は100mmを. 辺. す れば. 間隔 を お いて平 行 に. 限 に よ り,進 行 方 向100mm〜200mの. mmが. =y0と. の 台 車 は,カ. ピ ン ドル 間 距 離100〜200mmを. ピ ン ドル 軸 線 上1mm前. の微 分 方 程 式 と な る の で,両. を そ れ ぞ れ 積 分 し,時 間t=0で. 輪 の 回 転 制 御 に 反 映 され る.カ バ ー ド. 糸 製 造 の 各 準 備 作 業 を 行 う た め に,こ. 置 か れ,ス. な る変 数 分 離 形1階. 移動 で修正 で. と表 され るの で,台 車 の移 動 とと もに指数 関 数的 に. 中 心 に ±10. 軌 道追 従 が行 われ る ことがわ か る.な お,こ の理 論 に基 づ く軌 道追 従 の方 法 を本報 で は指数 関数 形制 御. バ リングマ シ ン. の 端 に 間 隔 距 離 を 無 視 して セ ッ トさ れ た 台 車 が,作. と呼 ぶ こ とにす る.後 輪駆 動 の台車 で は,前 輪 を 目. 業 の ため の最初 の走行 制御 を開始 す る までの あい だ. 標 軌道 上 に のせて移 動す るこ とによ り次 第 に軌道 追. に,で. 従 が 実現 され るが,そ の収束 速度 は,rに 相 当 す る. き るだ け この 誤 差 を 小 さ く して お く必 要 が あ. る.具 体 的 に は,カ. バ リ ン グ マ シ ン端 か ら第1ス. ン ドル ま で の長 さ は,お よ そ1000〜1500mm程 あ り,作 業 台 車 の 大 き さ が600mmで 慮 す れ ば,台. 車 が 第1ス. 台車 の前 後輪 ホ イール ベー スの長 さ に支 配 され る.. ピ. 度で. 3.フ. あ る ことを考. 前 節 で検討 したよ うに,台 車 を軌道追 従 させ るた. ピ ン ドル に接 近 す る た め に. 利 用 で き る 距 離 は500〜1000mm程. めの,前 輪 を軌道上 に載 せ て移動 す る方法 は,指 数. 度 と考 えて 良. Fig. 1. Path. ァ ジ ィ制 御. Tracking. T100. Control.
(3) (論 文 集)Vol.51,No.5(1998). 65. 関 数 的 に収 束 す る の で 確 実 で は あ るが,そ 必 要 な 移 動 距 離 は極 め て 長 い.こ. た め に,よ く と ら れ る手 法 と してPID制 れ る.高 度 な 制 御 法 で あ るPID制. の ため に. を そ れ ぞ れ 示 し,こ れ らに 基 づ く台 車 制 御 の 規 則 表. の応答 を改善 す る. を 表1に. 御 が あげ ら. 示 す.表1に. は,全 部 で7つ. 御 を用 い るこ とに. は,プ. 示 した 台 車 の 各 制 御 モ ー ド. で あ るが,そ. れ ぞ れ の動 作 に つ い て. ラ ス の 場 合 を 例 に 図4で. 説 明 す る.ま. ず,(a). よ り,速 応 性 ・振 動 抑 制 ・オ フセ ッ ト補 償 な ど対 応. のZOは. で き る要 素 は 多 い が,自. で あ り,台 車 が 目 標 経 路 に 順 調 に接 近 して い る と き. 律 台 車 の よ う に,両. 輪 の回. 両 輪 を 同 速 度 同 方 向 に 回 転 させ た 直 進 動 作. 転 が す べ りに よ り確 実 に伝 達 さ れ な か った り,他 の. や 経 路 上 に の って 直 進 して い る と き に使 用 さ れ る .. 要 因 に よ り乱 さ れ る場 合 に は,か. ま た,(b)のPSは,右. る危 険 性 も持 っ て い る.そ. え っ て 不 安 定 とな. こで,本. 研 究 で は,PID. 制 御 の よ う に 特 別 な概 念 を必 要 とせ ず,非. 車 輪 を 左 車 輪 よ り高 速 回 転 さ. せ て左 向 き前 進 さ せ,(c)のPMは,左. 車 輪 を停止 さ. 線形 系 に. も容 易 に 適 用 で き る フ ァ ジ ィ制 御 を 用 い る こ とで, 自律 台 車 の 走 行 制 御 を 実 現 す る こ と に した. フ ァ ジ ィ制 御 は,if‑then形. 式 の入 出 力 を用 いて. 表 現 す る た め に,特 別 な モ デ ル を 必 要 と せ ず,数 的 な 計 算 制 御 で は な い た め に,人. 値. 間 の 感 覚 に近 い と. い う特 徴 を 持 っ て い る.移 動 ロ ボ ッ トに お け る フ ァ ジ ィ制 御 の 適 用7)8)につ い て は,す れ て い る が,本. 報 で は,カ. で に 多 くが 報 告 さ. バ リ ン グ マ シ ンへ の 自律. 作 業 台 車 の 接 近 と い う こ と に 論 議 を 絞 り,そ. のた め. の 手 法 に つ い て 検 討 した 結 果 を 報 告 す る.台 車 の 制 御 に お い て は,カ 100mmに. と して 与 え られ る の で,こ か の 状 態 に 離 散 化 し,△yお 合 わ せ に よ っ て,次. て は,次. Membership. Function. in the Position. Membership. Function. in the Attitude. バ リ ングマ シ ンか らの設 定 間 隔. 対 す る 偏 差 △yと. し て い く.フ. Fig. 2. そ の 姿 勢 △ θが デ ー タ れ ら の デ ー タ を,い. くつ. よ び △ θの 状 態 の 組 み. に行 うべ き制 御 の ル ー ル を 決 定. ァ ジ ィ集 合9)に使 わ れ る各 状 態 に つ い. の7つ. の 表 記 を使 用 す る もの と し,以 後 こ. れ を 使 用 す る. PB:Positive. Big(正. で 大 き い 値). PM:Positive. Medium(正. で 中 位 の 値). Fig. 3. PS:Positive. Small(正. で 小 さ い 値). Table. ZO:Zero(ゼ. 1. Rules. for the Fuzzy. Control. of Vehicle. ロ). NS:Negative. Small(負. で 小 さ い値). NM:Negative. Medium(負. で 中 位 の 値). NB:Negative. Big(負. で 大 き い値). 自律 台 車 の 動 作 を 考 え た 場 合,△yが. ±1mm以. 内 で あ れ ば 位 置 的 な 修 正 の 必 要 は な く,±3mm以 内 で あ れ ば.そ. れ 以 上 偏 差 が 増 大 しな い よ うに しな. け れ ば な らな い.ま. た,さ. ら に大 き な 偏 差 が あ る 場. 合 に は,積 極 的 な 修 正 動 作 が 必 要 で あ る と い え る. 一 方 ,同 じ位 置 に 台 車 が あ った と して も,そ の 姿 勢 △ θが 目標 経 路 の 方 向 に 向 い て い る の と,反 い て い るの で は,行 な って く る.そ. こで,図2に. ップ 関 数 を,図3に. 対 に向. うべ き 台 車 の 修 正 動 作 は 全 く異. (a)ZO. △yに 関 す る メ ンバ シ. △ θ に関 す る メ ンバ シ ップ 関 数. Fig. 4. T101. (b)PS Driving. Modes. (c)PM based. on the Fuzzy. (d)PB Control.
(4) 繊 維 機 械 学 会 誌. 66. せ右 車輪 のみ を回転 させ て左方 向 に曲 が る動作 を行 う.と もに,位 置姿勢 にお け る若干 の修 正 を行 う と きに使 用 され る.さ らに,(d)のPBは,両. 輪 を逆方. 向 に 同速度 で 回転 し移動 を伴 わ ない旋 回 を行 うが, これ は,台 車 の姿勢 が最 初か ら大 き くず れて い る と きや,軌 道 上 にの った台 車 の姿勢 を正 す ときに使 用 され る.な お,マ イ ナスの動 作 につ いて は,左 右 車 輪 の回 転 比 が逆 にな り,進 行方 向 が 時計 回 り とな る.. (a) Control by Exponential. 4.実. 験 と 考 察. 4.1カ. バ リン グ マ シンへ の接 近. 走 行 試 験 は,補 行 さ せ,そ. 強 され た木製 合板 の上 で台 車 を走. の 時 の 前 後 レー ザ 変 位 計 の 位 置(カ. ン グ マ シ ン壁 面 か ら の 最 短 距 離)yf,yrを た.こ. れ は,yfが. バ リ. 記録 し. 前 部 キ ヤ ス タ ー の 軌 道,yrが. 輪 の 軌 跡 と 考 え て よ く,yrが. 駆動. 目標 経 路 に 近 づ く こ と. に よ っ て 台 車 全 体 が 軌 道 に 追 従 した も の と み な さ れ る.前. Function. 報 の 「作 業 の た め の 移 動 制 御 」 で は,軌. (b) Control by Fuzzy Method.. 道へ. Fig. 5. Locus of the Driving Controlled (wheel base r=385mm). の 追 従 精 度 を 優 先 し た た め 台 車 速 度 を24mm/sと. Vehicle. して き た が,「 接 近 の た め の 制 御 」で は,精 度 よ り追 従 の速 さ が 優 先 さ れ る の で,台 車 速 度 を40mm/sと. 前 輪 を 軌 道 上 ち ょ う ど に 設 定 した もの で は な く,±. して 実 験 した.な お,台 車 位 置 の 計 測 は30回/s,車. 1mmの. 輪 の 制 御 は15回/s程. 求 め ら れ る結 果 よ り若 干 速 く 目標 経 路 に達 し た が,. 度 の リ ア ル タ イ ム で 行 って い. 範 囲 に お い て 制 御 した た め,(6)式 の 理 論 上. る.台 車 の ス タ ー トす る初 期 位 置 は,目 標 経 路 か ら. フ ァ ジ ィ制 御 で 得 られ た 結 果 は,こ. 30mm前. て い る.し. 後 離 れ た と こ ろ と し,フ. を 検 討 した.図5に,(6)式. ァ ジ ィ制 御 の 効 果. の 軌 跡 を も と に,軌. 表2に. 常 に 有 効 で あ る と 確 認 さ れ た.た め て 容 易 で あ る が,フ. 達 す る ま で に 要 し た移 動. 示 す.図5か. す.(a)は,制. の 間 で は接 近 に 要 す る移 動 距 離 に大 幅 な 違 い を 生 ず. も の で,軌. る こ とが わ か る.ま た,実 験 し た指 数 関 数 形 制 御 は,. た.ま. Required (initial. Length. ァ ジ ィ制 御 パ ラ メ ー タ を 設 定. ラ メ ー タ お よ び 制 御 ル ー ル の 調 整 を 行 った 例 を 示. 数 関 数 的 に そ の 姿 勢 が 収 束 す る も の と,. 2. 御 自体 は極. を 必 要 とす る点 が 問 題 で あ る と い え る.図6に,パ. そ の ま ま の 角 度 で 進 入 し続 い て 姿 勢 修 正 を 行 う も の. Table. だ,制. す る の は,若 干 経 験 的 要 素 が あ る と同 時 に 試 行 錯 誤. ら も 明 ら か な よ うに,. ど ち ら も 目 標 経 路 に突 入 す る角 度 に 大 き な差 は な い もの の,指. 定 し. て マ シ ン と の 間 隔 を 調 整 で き る フ ァ ジ ィ制 御 は,非. の2つ. 道 追 従 の 速 応 性 を 比 較 す るた. め,△yrが10,5,1mmに 距 離xを. れ を大 き く超 え. バ リ ン グ マ シ ン端 か ら第1. ス ピ ン ドル へ の 接 近 と い う短 い 距 離 の 間 で,安. に 基 づ く指 数 関 数 形 制 御. と フ ァ ジ ィ制 御 の 軌 跡 を そ れ ぞ れ 示 し た.こ. た が って,カ. to. Follow. Variation •¢v=35mm). T102. up. 御 ル ー ル の組 み 合 わ せ を若 干 変 更 した 道 追 従 の 速 応 性 と い う点 で 問 題 が 生 じ. た,(b)は,△yに. Path. on. Movement. お け る メ ンバ シ ップ 関 数 で.
(5) (論 文 集)Vol.51,No.5(1998). 67. 比 較 的 短 距 離 で の 軌 道 追 従 が 可 能 と な っ た.し し,自 律 作 業 台 車 は,カ. か. バ リ ン グ マ シ ンの 片 面 の 作. 業 を 終 え る と,裏 面 へ の 移 動 を 行 わ な け れ ば な らな い.台. 車 は,側 面 前 後 に 取 り付 け られ た 一 対 の レー. ザ 変 位 計 に よ り,そ が,台. 車 が カ バ リ ン グ マ シ ン端 よ り飛 び 出 して しま. う と,計. 測 は 不 可 能 と な る.ま た,カ. ンの 奥 行 き は,お (a)Problem of Slow Response. の 位 置 と 姿 勢 を 計 測 して い る. よ そ500〜700mmで. バ リングマ シ あ る が,こ. の. 部 分 で も台 車 の 走 行 制 御 を 行 う こ と が で きれ ば,裏 面 へ の 旋 回 は,非 計 測 状 態 の ま ま 旋 回 す る よ り も確 実 と な る.図7に,旋 示 す.(1)は,フ 分 で,カ. 回 の た め に 行 う3つ の 動 作 を. ァ ジ ィ制 御 に よ り軌 道 追 従 を 行 う部. バ リ ン グ マ シ ン壁 面 か ら100mmの. 隔 で 移 動 が 実 現 さ れ る.(2)は,前. 一定 間. 部 セ ンサが カバ リ. ン グ マ シ ン よ り飛 び 出 し,有 効 な セ ンサ は1つ る の で,そ 差 は,セ (b)Problem of Vibration. の ま ま 直 進 す る部 分 で あ る.こ. とな. こで の 誤. ンサ が 飛 び 出 し た時 点 で の 台 車 の 姿 勢 に 支. 配 さ れ るが,続. く動 作 に よ っ て 誤 差 が 吸 収 さ れ れ ば. 問 題 と は な らな い.(3)は,前. 部 セ ンサ が 計 測 を 開 始. で き る位 置 ま で 台 車 が 回 転 を 続 け る部 分 で 前 後 両 方 の セ ン サ が 動 作 し始 め る と,台 車 は再 び(1)の動 作 を 開 始 し,非 常 に 短 い 距 離 で 軌 道 追 従 を 実 現 す る.同 様 の 操 作 を 繰 り返 し,台 車 は,裏 面 へ と移 動 し て, フ ァ ジ ィ制 御 で カバ リ ン グマ シ ンに 接 近 し た の ち, 作 業 の た め の移 動 制 御 を 開 始 す る. こ こで,2輪. (c)Problem of Off6et. 速度 差制 御 方式 の台車 に お ける旋回. 理 論 を 述 べ て お く.図8に Fig. 6. Locus. of Fuzzy. Parameter ZOの. 範 囲 を2倍. 合 は,振. Controlled. Vehicle. with. 隔(ト. Regulation. R,左. に 大 き く し た も の で あ り,こ. さ らに,(c)は,△. 場 合 は,目. 小 さ く し た も の で あ る が,こ. の 中 心 に お け る回 転 半 径 を. 右 駆 動 輪 の 回 転 速 度 の 比 をXと. す れ ば,. (7) と い う関 係 式 が 成 り立 つ.し. θ に お け る メ ンバ シ ッ プ 関 数 でZO. の1に. 右駆 動輪 の間. の場. 動 的 な 走 行 現 象 が み られ る よ うに な っ た.. の 範 囲 を5分. レ ッ ド)をB,そ. お い て,左. た が っ て,台. 車 を半 径. Rで 回 転 さ せ る た め に は, の. 標 軌 道 か らわ ず か に ず れ る偏 差 が 生 じて. し ま っ た.い. ず れ の 場 合 も,自. お い て は,あ. ま り好 ま し く な い現 象 で あ る が,フ. ジ ィ制 御 の パ ラ メ‑タ. 律台車 の走 行制 御 に. の取 り方,あ. ァ. る い は調 整 の 仕. 方 に よ っ て は この よ う な軌 跡 が 得 ら れ る可 能 性 も あ る.言. い 換 え れ ば,こ. れ らの 調 整 を うま く行 う こ と. に よ っ て 最 も好 ま しい 軌 跡 を 得 る こ と が で き る と い う こ と を 示 唆 して い る. 4.2旋. 回 へ の応 用. カ バ リ ン グ マ シ ンへ の 接 近 に つ い て は,前 べ た よ うに,フ. 節 で述. ァ ジ ィ制 御 を 適 用 す る こ と に よ り,. Fig. 7. T103. Combination. of Controls. for Turning. Motion.
(6) 繊 維 機 械 学会 誌. 68. Fig. 9. Locus. of Autonomous. Vehicle. at Turning. Motion. Fig. 8. Radius Driven. of Gyration Wheels. on Vehicle. る た め の 走 行 制 御 の 方 法 に つ い て 検 討 し た.そ. Individually. 果,軌. 道 追 従 の 方 法 と し て,フ. あ る こ と が 認 め ら れ た.フ. な る速 度 比 で 両 輪 を 回 転 さ せ れ ば よ い こ と に な る, 例 え ば,カ. バ リ ン グ マ シ ン か ら100mm間. て 移 動 す る 幅700mmの. 隔をおい. 台 車(B=500mm)が,カ. バ. な る の で,両. はX=3.5が. っ て,右. 得 られ る.よ. の3.5倍 で 回 転 さ せ れ ば,理. 文. 際 に台. に 平 行 に な っ た と き に は,ほ して い る.し. た が っ て,フ. 純 也,喜 成 年 泰,新 宅救 徳;繊. 2) 堀. バ リン. 維 機 械 学 会 誌,50,T24. 純也,八. 田. 潔,喜 成 年 泰,新. 宅 救 徳;繊. 維機 械 学 会. 潔,喜 成 年 泰,新. 宅 救 徳;繊. 維 機械 学 会. 純 也,喜 成 年 泰,新. 宅 救 徳;繊. 維 機 械学 会. 宅 救 徳;繊. 維機械学会. 誌,51,T43(1998) 3) 堀. バ リ ン グ マ シ ン側 面. 純也,八. 田. 誌,51,T59(1998). と ん ど 同 じ位 置 に 到 達. 4) 八 田. 潔,堀. 誌,50,T341(1997). ァ ジ ィ制 御 お よ び 旋 回 を. 組 み合 わ せ た 走 行 制 御 を 行 う こ と に よ り,比. 常 に 安 定 した 移 動 旋 回 が 実 現 で. (1997). グ マ シ ン端 か ら飛 び 出 した 時 の 姿 勢 に よ り,旋 回 の 位 置 は若 干 異 な っ て い る が,カ. の フ ァ ジ ィ制 御 の速 応 性. バ リ ン グ マ シ ン裏 面 へ の 台 車 の 旋 回. 献. 1) 堀. プ ロ ッ トは,. 台 車 の 左 右 輪 中 心 を 示 した もの で あ る が,カ. た,こ. 応 性 の点で大 幅 な. き た.. 論 的 に は反 時 計方 向 に. 示 す.各. 車 の前 輪 を軌 道上 にのせ. を 行 っ た と こ ろ,非. 輪 の 回転 を左 輪. 作 お よ び 旋 回 理 論 に よ り,実. 車 を 移 動 さ せ た 軌 跡 を 図9に. こ の 手 法 の 適 用 に よ り,台. を 利 用 して,カ. 希 望 の 旋 回 が 行 え る は ず で あ る. 以 上 の,3動. 少 試 行 は 必 要 で あ る が,. 改 善 が み ら れ た.ま. 輪 の回 転比. 車 の 制 御 機 構 ・ハ. ー ド ウ ェ ア 特 性 に よ り ,多. て 徐 々 に 追 従 さ せ た 場 合 よ り,速. リ ング マ シ ンの ち ょ う ど 角 を 中 心 に旋 回 す る と き に 回 転 半 径 はR=450mmと. ァ ジ ィ制 御 が 有 効 で. ァ ジ ィ制 御 に お け る 各 種. パ ラ メ ー タ の 設 定 に つ い て は,台. (8). の結. 5) 堀. 較 的短. 純 也,八. 田. 潔,喜. 成年 泰,新. 誌(掲 載 決 定). い 距 離 で も安 定 して 台 車 の 旋 回 を 行 う こ と が で き. 6). た.. 日本機 械 学 会:機. 械 工 学 便 覧C4メ. カ トロ ニ ク ス,p.101,. 丸 善(1994) 7) 石 川繁 樹;日. 5.結. 8) 渡 辺 桂 吾,野. 言. 本 ロ ボ ッ ト学 会 誌,9‑2,(1991),149 見 山 章,日. 本 機 械 学 会 論 文 集,62‑595,C. (1996),1019. 本 報 で は,各. 種 カ バ リ ン グ マ シ ン に対 応 した 自律. 9). 田 中一 男;応 182,ラ. 台 車 を,作 業 の た め の 初 期 位 置 へ 速 や か に 接 近 さ せ. T104. 用 を め ざす 人 の た め の フ ァ ジ ィ理論 入 門,p. ッ セ ル社(1991).
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(2) 繊 維 機 械 学 会 誌. 64. い.. こ とか ら,台 車 の カ バ リ ン グ マ シ ン作 業 開 始 位 置 へ の 接 近,お. よ び 作 業 の た め の 移 動 ・停 止,な. こ こで,カ. らび に. バ リ ン グ マ シ ン壁 面 か ら大 き く離 れ て. マ シ ン裏 面 へ の 旋 回 は必 要 な 動 作 で あ る と 考 え られ. セ ッ トさ れ た 台 車 が,移. る.. に 追 従 し て い く理 論6)を 述 べ る.台 車 が 一定 速 度V. そ こ で,本. 報 で は,狭. い 工 場 内 に お い て,カ. 動 と ともに次第 に目標経 路. で 移 動 す る と き,図1に. バ リ. 示 す よ う に,台. 車 と 目標 軌. ン グ マ シ ンの 初 期 作 業 位 置 へ で き る だ け速 や か に 接. 道 と の 最 短 距 離 をyと. 近 し,特 別 な 装 置 を 追 加 す る こ と な く旋 回 作 業 を 行. が 台 車 か らrだ. う手 法 につ い て 報 告 す る.. に操 舵 さ れ る とす る と,幾 何 学 的 関 係 か ら. し,台 車 は常 に そ の 進 行 方 向. け離 れ た 軌 道 上 の 点Pを. 向 くよ う. (1) 2.軌. 道 追 従 制 御. (2). 本 研 究 で 開 発 し た作 業 台 車 は,第5報. と な る の で,両. で も報 告 し. 式より. (3). た と お り,左 右 輪 が 独 立 して 回 転 で き る2輪 速 度 差 制 御 方 式 の4輪. 台 車 で,そ. が 導 か れ る.(3)式 を 整 理 す る と,. の位 置 と姿 勢 の 検 出 は,. (4). 台 車 側 面 の 前 後 に 取 り付 け られ た一 対 の レ ー ザ 変 位 計 に よ って 行 わ れ る.ま 処 理 さ れ,両. た,計. 測 結 果 は パ ソ コ ンで. バ リ ン グ マ シ ンか ら100mmの. て,ス. で 最 大3mm)の で は,レ. 後(ス. とな る.上 式 か ら時 間 と と も にy(t)→0(t→. 移動 し. ピ ン ドル 中 心. り,軌 道 追 従 が 可 能 な こ とが わ か る.ま. 精 度 で停 止 す る.し か し,こ の台 車. 限 界 で あ る.し. の 軌 道 誤 差 をy(0). (5). 度Vが. 一 定 の 場 合,Vtは. た が っ て,カ. ∞)と な. た,移. 台 車 の 移 動 距 離xと. 動速 な り,. (6). ーザ変 位計 の測定範 囲 お よび設置 間隔 の制. き る 左 右 方 向 の 間 隔 距 離 は100mmを. 辺. す れば. 間隔 を お いて平 行 に. 限 に よ り,進 行 方 向100mm〜200mの. mmが. =y0と. の 台 車 は,カ. ピ ン ドル 間 距 離100〜200mmを. ピ ン ドル 軸 線 上1mm前. の微 分 方 程 式 と な る の で,両. を そ れ ぞ れ 積 分 し,時 間t=0で. 輪 の 回 転 制 御 に 反 映 され る.カ バ ー ド. 糸 製 造 の 各 準 備 作 業 を 行 う た め に,こ. 置 か れ,ス. な る変 数 分 離 形1階. 移動 で修正 で. と表 され るの で,台 車 の移 動 とと もに指数 関 数的 に. 中 心 に ±10. 軌 道追 従 が行 われ る ことがわ か る.な お,こ の理 論 に基 づ く軌 道追 従 の方 法 を本報 で は指数 関数 形制 御. バ リングマ シ ン. の 端 に 間 隔 距 離 を 無 視 して セ ッ トさ れ た 台 車 が,作. と呼 ぶ こ とにす る.後 輪駆 動 の台車 で は,前 輪 を 目. 業 の ため の最初 の走行 制御 を開始 す る までの あい だ. 標 軌道 上 に のせて移 動す るこ とによ り次 第 に軌道 追. に,で. 従 が 実現 され るが,そ の収束 速度 は,rに 相 当 す る. き るだ け この 誤 差 を 小 さ く して お く必 要 が あ. る.具 体 的 に は,カ. バ リ ン グ マ シ ン端 か ら第1ス. ン ドル ま で の長 さ は,お よ そ1000〜1500mm程 あ り,作 業 台 車 の 大 き さ が600mmで 慮 す れ ば,台. 車 が 第1ス. 台車 の前 後輪 ホ イール ベー スの長 さ に支 配 され る.. ピ. 度で. 3.フ. あ る ことを考. 前 節 で検討 したよ うに,台 車 を軌道追 従 させ るた. ピ ン ドル に接 近 す る た め に. 利 用 で き る 距 離 は500〜1000mm程. めの,前 輪 を軌道上 に載 せ て移動 す る方法 は,指 数. 度 と考 えて 良. Fig. 1. Path. ァ ジ ィ制 御. Tracking. T100. Control.
(3) (論 文 集)Vol.51,No.5(1998). 65. 関 数 的 に収 束 す る の で 確 実 で は あ るが,そ 必 要 な 移 動 距 離 は極 め て 長 い.こ. た め に,よ く と ら れ る手 法 と してPID制 れ る.高 度 な 制 御 法 で あ るPID制. の ため に. を そ れ ぞ れ 示 し,こ れ らに 基 づ く台 車 制 御 の 規 則 表. の応答 を改善 す る. を 表1に. 御 が あげ ら. 示 す.表1に. は,全 部 で7つ. 御 を用 い るこ とに. は,プ. 示 した 台 車 の 各 制 御 モ ー ド. で あ るが,そ. れ ぞ れ の動 作 に つ い て. ラ ス の 場 合 を 例 に 図4で. 説 明 す る.ま. ず,(a). よ り,速 応 性 ・振 動 抑 制 ・オ フセ ッ ト補 償 な ど対 応. のZOは. で き る要 素 は 多 い が,自. で あ り,台 車 が 目 標 経 路 に 順 調 に接 近 して い る と き. 律 台 車 の よ う に,両. 輪 の回. 両 輪 を 同 速 度 同 方 向 に 回 転 させ た 直 進 動 作. 転 が す べ りに よ り確 実 に伝 達 さ れ な か った り,他 の. や 経 路 上 に の って 直 進 して い る と き に使 用 さ れ る .. 要 因 に よ り乱 さ れ る場 合 に は,か. ま た,(b)のPSは,右. る危 険 性 も持 っ て い る.そ. え っ て 不 安 定 とな. こで,本. 研 究 で は,PID. 制 御 の よ う に 特 別 な概 念 を必 要 とせ ず,非. 車 輪 を 左 車 輪 よ り高 速 回 転 さ. せ て左 向 き前 進 さ せ,(c)のPMは,左. 車 輪 を停止 さ. 線形 系 に. も容 易 に 適 用 で き る フ ァ ジ ィ制 御 を 用 い る こ とで, 自律 台 車 の 走 行 制 御 を 実 現 す る こ と に した. フ ァ ジ ィ制 御 は,if‑then形. 式 の入 出 力 を用 いて. 表 現 す る た め に,特 別 な モ デ ル を 必 要 と せ ず,数 的 な 計 算 制 御 で は な い た め に,人. 値. 間 の 感 覚 に近 い と. い う特 徴 を 持 っ て い る.移 動 ロ ボ ッ トに お け る フ ァ ジ ィ制 御 の 適 用7)8)につ い て は,す れ て い る が,本. 報 で は,カ. で に 多 くが 報 告 さ. バ リ ン グ マ シ ンへ の 自律. 作 業 台 車 の 接 近 と い う こ と に 論 議 を 絞 り,そ. のた め. の 手 法 に つ い て 検 討 した 結 果 を 報 告 す る.台 車 の 制 御 に お い て は,カ 100mmに. と して 与 え られ る の で,こ か の 状 態 に 離 散 化 し,△yお 合 わ せ に よ っ て,次. て は,次. Membership. Function. in the Position. Membership. Function. in the Attitude. バ リ ングマ シ ンか らの設 定 間 隔. 対 す る 偏 差 △yと. し て い く.フ. Fig. 2. そ の 姿 勢 △ θが デ ー タ れ ら の デ ー タ を,い. くつ. よ び △ θの 状 態 の 組 み. に行 うべ き制 御 の ル ー ル を 決 定. ァ ジ ィ集 合9)に使 わ れ る各 状 態 に つ い. の7つ. の 表 記 を使 用 す る もの と し,以 後 こ. れ を 使 用 す る. PB:Positive. Big(正. で 大 き い 値). PM:Positive. Medium(正. で 中 位 の 値). Fig. 3. PS:Positive. Small(正. で 小 さ い 値). Table. ZO:Zero(ゼ. 1. Rules. for the Fuzzy. Control. of Vehicle. ロ). NS:Negative. Small(負. で 小 さ い値). NM:Negative. Medium(負. で 中 位 の 値). NB:Negative. Big(負. で 大 き い値). 自律 台 車 の 動 作 を 考 え た 場 合,△yが. ±1mm以. 内 で あ れ ば 位 置 的 な 修 正 の 必 要 は な く,±3mm以 内 で あ れ ば.そ. れ 以 上 偏 差 が 増 大 しな い よ うに しな. け れ ば な らな い.ま. た,さ. ら に大 き な 偏 差 が あ る 場. 合 に は,積 極 的 な 修 正 動 作 が 必 要 で あ る と い え る. 一 方 ,同 じ位 置 に 台 車 が あ った と して も,そ の 姿 勢 △ θが 目標 経 路 の 方 向 に 向 い て い る の と,反 い て い るの で は,行 な って く る.そ. こで,図2に. ップ 関 数 を,図3に. 対 に向. うべ き 台 車 の 修 正 動 作 は 全 く異. (a)ZO. △yに 関 す る メ ンバ シ. △ θ に関 す る メ ンバ シ ップ 関 数. Fig. 4. T101. (b)PS Driving. Modes. (c)PM based. on the Fuzzy. (d)PB Control.
(4) 繊 維 機 械 学 会 誌. 66. せ右 車輪 のみ を回転 させ て左方 向 に曲 が る動作 を行 う.と もに,位 置姿勢 にお け る若干 の修 正 を行 う と きに使 用 され る.さ らに,(d)のPBは,両. 輪 を逆方. 向 に 同速度 で 回転 し移動 を伴 わ ない旋 回 を行 うが, これ は,台 車 の姿勢 が最 初か ら大 き くず れて い る と きや,軌 道 上 にの った台 車 の姿勢 を正 す ときに使 用 され る.な お,マ イ ナスの動 作 につ いて は,左 右 車 輪 の回 転 比 が逆 にな り,進 行方 向 が 時計 回 り とな る.. (a) Control by Exponential. 4.実. 験 と 考 察. 4.1カ. バ リン グ マ シンへ の接 近. 走 行 試 験 は,補 行 さ せ,そ. 強 され た木製 合板 の上 で台 車 を走. の 時 の 前 後 レー ザ 変 位 計 の 位 置(カ. ン グ マ シ ン壁 面 か ら の 最 短 距 離)yf,yrを た.こ. れ は,yfが. バ リ. 記録 し. 前 部 キ ヤ ス タ ー の 軌 道,yrが. 輪 の 軌 跡 と 考 え て よ く,yrが. 駆動. 目標 経 路 に 近 づ く こ と. に よ っ て 台 車 全 体 が 軌 道 に 追 従 した も の と み な さ れ る.前. Function. 報 の 「作 業 の た め の 移 動 制 御 」 で は,軌. (b) Control by Fuzzy Method.. 道へ. Fig. 5. Locus of the Driving Controlled (wheel base r=385mm). の 追 従 精 度 を 優 先 し た た め 台 車 速 度 を24mm/sと. Vehicle. して き た が,「 接 近 の た め の 制 御 」で は,精 度 よ り追 従 の速 さ が 優 先 さ れ る の で,台 車 速 度 を40mm/sと. 前 輪 を 軌 道 上 ち ょ う ど に 設 定 した もの で は な く,±. して 実 験 した.な お,台 車 位 置 の 計 測 は30回/s,車. 1mmの. 輪 の 制 御 は15回/s程. 求 め ら れ る結 果 よ り若 干 速 く 目標 経 路 に達 し た が,. 度 の リ ア ル タ イ ム で 行 って い. 範 囲 に お い て 制 御 した た め,(6)式 の 理 論 上. る.台 車 の ス タ ー トす る初 期 位 置 は,目 標 経 路 か ら. フ ァ ジ ィ制 御 で 得 られ た 結 果 は,こ. 30mm前. て い る.し. 後 離 れ た と こ ろ と し,フ. を 検 討 した.図5に,(6)式. ァ ジ ィ制 御 の 効 果. の 軌 跡 を も と に,軌. 表2に. 常 に 有 効 で あ る と 確 認 さ れ た.た め て 容 易 で あ る が,フ. 達 す る ま で に 要 し た移 動. 示 す.図5か. す.(a)は,制. の 間 で は接 近 に 要 す る移 動 距 離 に大 幅 な 違 い を 生 ず. も の で,軌. る こ とが わ か る.ま た,実 験 し た指 数 関 数 形 制 御 は,. た.ま. Required (initial. Length. ァ ジ ィ制 御 パ ラ メ ー タ を 設 定. ラ メ ー タ お よ び 制 御 ル ー ル の 調 整 を 行 った 例 を 示. 数 関 数 的 に そ の 姿 勢 が 収 束 す る も の と,. 2. 御 自体 は極. を 必 要 とす る点 が 問 題 で あ る と い え る.図6に,パ. そ の ま ま の 角 度 で 進 入 し続 い て 姿 勢 修 正 を 行 う も の. Table. だ,制. す る の は,若 干 経 験 的 要 素 が あ る と同 時 に 試 行 錯 誤. ら も 明 ら か な よ うに,. ど ち ら も 目 標 経 路 に突 入 す る角 度 に 大 き な差 は な い もの の,指. 定 し. て マ シ ン と の 間 隔 を 調 整 で き る フ ァ ジ ィ制 御 は,非. の2つ. 道 追 従 の 速 応 性 を 比 較 す るた. め,△yrが10,5,1mmに 距 離xを. れ を大 き く超 え. バ リ ン グ マ シ ン端 か ら第1. ス ピ ン ドル へ の 接 近 と い う短 い 距 離 の 間 で,安. に 基 づ く指 数 関 数 形 制 御. と フ ァ ジ ィ制 御 の 軌 跡 を そ れ ぞ れ 示 し た.こ. た が って,カ. to. Follow. Variation •¢v=35mm). T102. up. 御 ル ー ル の組 み 合 わ せ を若 干 変 更 した 道 追 従 の 速 応 性 と い う点 で 問 題 が 生 じ. た,(b)は,△yに. Path. on. Movement. お け る メ ンバ シ ップ 関 数 で.
(5) (論 文 集)Vol.51,No.5(1998). 67. 比 較 的 短 距 離 で の 軌 道 追 従 が 可 能 と な っ た.し し,自 律 作 業 台 車 は,カ. か. バ リ ン グ マ シ ンの 片 面 の 作. 業 を 終 え る と,裏 面 へ の 移 動 を 行 わ な け れ ば な らな い.台. 車 は,側 面 前 後 に 取 り付 け られ た 一 対 の レー. ザ 変 位 計 に よ り,そ が,台. 車 が カ バ リ ン グ マ シ ン端 よ り飛 び 出 して しま. う と,計. 測 は 不 可 能 と な る.ま た,カ. ンの 奥 行 き は,お (a)Problem of Slow Response. の 位 置 と 姿 勢 を 計 測 して い る. よ そ500〜700mmで. バ リングマ シ あ る が,こ. の. 部 分 で も台 車 の 走 行 制 御 を 行 う こ と が で きれ ば,裏 面 へ の 旋 回 は,非 計 測 状 態 の ま ま 旋 回 す る よ り も確 実 と な る.図7に,旋 示 す.(1)は,フ 分 で,カ. 回 の た め に 行 う3つ の 動 作 を. ァ ジ ィ制 御 に よ り軌 道 追 従 を 行 う部. バ リ ン グ マ シ ン壁 面 か ら100mmの. 隔 で 移 動 が 実 現 さ れ る.(2)は,前. 一定 間. 部 セ ンサが カバ リ. ン グ マ シ ン よ り飛 び 出 し,有 効 な セ ンサ は1つ る の で,そ 差 は,セ (b)Problem of Vibration. の ま ま 直 進 す る部 分 で あ る.こ. とな. こで の 誤. ンサ が 飛 び 出 し た時 点 で の 台 車 の 姿 勢 に 支. 配 さ れ るが,続. く動 作 に よ っ て 誤 差 が 吸 収 さ れ れ ば. 問 題 と は な らな い.(3)は,前. 部 セ ンサ が 計 測 を 開 始. で き る位 置 ま で 台 車 が 回 転 を 続 け る部 分 で 前 後 両 方 の セ ン サ が 動 作 し始 め る と,台 車 は再 び(1)の動 作 を 開 始 し,非 常 に 短 い 距 離 で 軌 道 追 従 を 実 現 す る.同 様 の 操 作 を 繰 り返 し,台 車 は,裏 面 へ と移 動 し て, フ ァ ジ ィ制 御 で カバ リ ン グマ シ ンに 接 近 し た の ち, 作 業 の た め の移 動 制 御 を 開 始 す る. こ こで,2輪. (c)Problem of Off6et. 速度 差制 御 方式 の台車 に お ける旋回. 理 論 を 述 べ て お く.図8に Fig. 6. Locus. of Fuzzy. Parameter ZOの. 範 囲 を2倍. 合 は,振. Controlled. Vehicle. with. 隔(ト. Regulation. R,左. に 大 き く し た も の で あ り,こ. さ らに,(c)は,△. 場 合 は,目. 小 さ く し た も の で あ る が,こ. の 中 心 に お け る回 転 半 径 を. 右 駆 動 輪 の 回 転 速 度 の 比 をXと. す れ ば,. (7) と い う関 係 式 が 成 り立 つ.し. θ に お け る メ ンバ シ ッ プ 関 数 でZO. の1に. 右駆 動輪 の間. の場. 動 的 な 走 行 現 象 が み られ る よ うに な っ た.. の 範 囲 を5分. レ ッ ド)をB,そ. お い て,左. た が っ て,台. 車 を半 径. Rで 回 転 さ せ る た め に は, の. 標 軌 道 か らわ ず か に ず れ る偏 差 が 生 じて. し ま っ た.い. ず れ の 場 合 も,自. お い て は,あ. ま り好 ま し く な い現 象 で あ る が,フ. ジ ィ制 御 の パ ラ メ‑タ. 律台車 の走 行制 御 に. の取 り方,あ. ァ. る い は調 整 の 仕. 方 に よ っ て は この よ う な軌 跡 が 得 ら れ る可 能 性 も あ る.言. い 換 え れ ば,こ. れ らの 調 整 を うま く行 う こ と. に よ っ て 最 も好 ま しい 軌 跡 を 得 る こ と が で き る と い う こ と を 示 唆 して い る. 4.2旋. 回 へ の応 用. カ バ リ ン グ マ シ ンへ の 接 近 に つ い て は,前 べ た よ うに,フ. 節 で述. ァ ジ ィ制 御 を 適 用 す る こ と に よ り,. Fig. 7. T103. Combination. of Controls. for Turning. Motion.
(6) 繊 維 機 械 学会 誌. 68. Fig. 9. Locus. of Autonomous. Vehicle. at Turning. Motion. Fig. 8. Radius Driven. of Gyration Wheels. on Vehicle. る た め の 走 行 制 御 の 方 法 に つ い て 検 討 し た.そ. Individually. 果,軌. 道 追 従 の 方 法 と し て,フ. あ る こ と が 認 め ら れ た.フ. な る速 度 比 で 両 輪 を 回 転 さ せ れ ば よ い こ と に な る, 例 え ば,カ. バ リ ン グ マ シ ン か ら100mm間. て 移 動 す る 幅700mmの. 隔をおい. 台 車(B=500mm)が,カ. バ. な る の で,両. はX=3.5が. っ て,右. 得 られ る.よ. の3.5倍 で 回 転 さ せ れ ば,理. 文. 際 に台. に 平 行 に な っ た と き に は,ほ して い る.し. た が っ て,フ. 純 也,喜 成 年 泰,新 宅救 徳;繊. 2) 堀. バ リン. 維 機 械 学 会 誌,50,T24. 純也,八. 田. 潔,喜 成 年 泰,新. 宅 救 徳;繊. 維機 械 学 会. 潔,喜 成 年 泰,新. 宅 救 徳;繊. 維 機械 学 会. 純 也,喜 成 年 泰,新. 宅 救 徳;繊. 維 機 械学 会. 宅 救 徳;繊. 維機械学会. 誌,51,T43(1998) 3) 堀. バ リ ン グ マ シ ン側 面. 純也,八. 田. 誌,51,T59(1998). と ん ど 同 じ位 置 に 到 達. 4) 八 田. 潔,堀. 誌,50,T341(1997). ァ ジ ィ制 御 お よ び 旋 回 を. 組 み合 わ せ た 走 行 制 御 を 行 う こ と に よ り,比. 常 に 安 定 した 移 動 旋 回 が 実 現 で. (1997). グ マ シ ン端 か ら飛 び 出 した 時 の 姿 勢 に よ り,旋 回 の 位 置 は若 干 異 な っ て い る が,カ. の フ ァ ジ ィ制 御 の速 応 性. バ リ ン グ マ シ ン裏 面 へ の 台 車 の 旋 回. 献. 1) 堀. プ ロ ッ トは,. 台 車 の 左 右 輪 中 心 を 示 した もの で あ る が,カ. た,こ. 応 性 の点で大 幅 な. き た.. 論 的 に は反 時 計方 向 に. 示 す.各. 車 の前 輪 を軌 道上 にのせ. を 行 っ た と こ ろ,非. 輪 の 回転 を左 輪. 作 お よ び 旋 回 理 論 に よ り,実. 車 を 移 動 さ せ た 軌 跡 を 図9に. こ の 手 法 の 適 用 に よ り,台. を 利 用 して,カ. 希 望 の 旋 回 が 行 え る は ず で あ る. 以 上 の,3動. 少 試 行 は 必 要 で あ る が,. 改 善 が み ら れ た.ま. 輪 の回 転比. 車 の 制 御 機 構 ・ハ. ー ド ウ ェ ア 特 性 に よ り ,多. て 徐 々 に 追 従 さ せ た 場 合 よ り,速. リ ング マ シ ンの ち ょ う ど 角 を 中 心 に旋 回 す る と き に 回 転 半 径 はR=450mmと. ァ ジ ィ制 御 が 有 効 で. ァ ジ ィ制 御 に お け る 各 種. パ ラ メ ー タ の 設 定 に つ い て は,台. (8). の結. 5) 堀. 較 的短. 純 也,八. 田. 潔,喜. 成年 泰,新. 誌(掲 載 決 定). い 距 離 で も安 定 して 台 車 の 旋 回 を 行 う こ と が で き. 6). た.. 日本機 械 学 会:機. 械 工 学 便 覧C4メ. カ トロ ニ ク ス,p.101,. 丸 善(1994) 7) 石 川繁 樹;日. 5.結. 8) 渡 辺 桂 吾,野. 言. 本 ロ ボ ッ ト学 会 誌,9‑2,(1991),149 見 山 章,日. 本 機 械 学 会 論 文 集,62‑595,C. (1996),1019. 本 報 で は,各. 種 カ バ リ ン グ マ シ ン に対 応 した 自律. 9). 田 中一 男;応 182,ラ. 台 車 を,作 業 の た め の 初 期 位 置 へ 速 や か に 接 近 さ せ. T104. 用 を め ざす 人 の た め の フ ァ ジ ィ理論 入 門,p. ッ セ ル社(1991).
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