自動制御連合講演会講演論文集

ロバスト制御とその応用２

福祉車両での使用を想定したアクティブ制御ベッドの効果予測

小野貴彦, 猪岡光

セッションID: H2-41
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.201.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

救急車で患者を搬送する際に，発進停止時やカーブ走行時に生じる慣性力による患者の負担を軽減するために，車両の走行状況に応じてベッドの姿勢を変化させる強制振子型の救急車用アクティブ制御ベッドを開発した．このベッドは，救急車のみならず，福祉車両への搭載も可能である．本報では，アクティブ制御ベッドを福祉車両で使用する状況を想定し，一般車の走行データに基づき数値シミュレーションを行い，被搬送者に作用する慣性力の軽減効果を検証する．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (1673K)
状態・未知入力オブザーバによるロバスト制御

小野貴彦

セッションID: H2-42
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.202.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

外乱とパラメータ変動を伴う系に対し，状態・未知入力オブザーバを利用して，これらの不確定要素を補償するロバスト制御について考える．不確定性要素が急激に変化する場合でも，良好なロバスト性能が達成されることを数値シミュレーションにより確認する．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (848K)
リンク型2次元倒立振子のモデリングとゲインスケジューリングによる安定化制御

石井千春, 橋本洋志, 山本重彦

セッションID: H2-43
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.203.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本研究では、2つの回転型ロボットとホロノミックな拘束を受ける4本の閉リンクから成る2次元倒立振子のモデリングと安定化制御を試みる。拘束条件を付加したラグランジュ方程式によりモデリングを行い、線形化を行った後、得られたシステムを線形パラメータ可変(LPV)システムとみなす。線形近似によるモデル化誤差を外乱として、L2ゲイン外乱抑制仕様を満たすゲインスケジューリングコントローラを設計し、シミュレーションにより得られた制御系の有効性を確認した。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (1109K)
双腕マニピュレータ・ハンドによる危険物把持用協調制御

王倩, 野波健蔵

セッションID: H2-44
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.204.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

地雷探知・除去ロボットCOMET-IIIに搭載されている２つのマニピュレータ・ハンドにより，危険物を把持して移動できるため双腕協調制御を行う．左手は位置制御を行い，右手はグリッパに搭載した力センサを用いて，力制御する．本稿では位置制御系の精度向上を狙い，追従性とロバスト性を共有するH∞制御を用いて，入力外乱と出力の振動を抑えながら，軌道追従を実現した．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (1135K)
低次元オブザーバ型の一般化安定化補償器を用いた２指ピックハンドのテレオペレーション

鈴木亮一, 池田雅理, 工藤敏夫, 小林伸明

セッションID: H2-45
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.205.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本論文では，低次元オブザーバ型の一般化安定化補償器の持つ外乱推定機能を，マスタースレーブ型の２指ピックハンドのテレオペレーションの制御に適用することを提案する．提案する構成により，システムに加わる外乱推定が可能となり，力センサーを用いることなく接触力の推定ができる．実際に，2指ピックハンドに提案する手法を応用し実験的検証を行った．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (633K)
仮想変動を用いたロバスト安定性解析と保守性の低減

木村剛生, 千田有一

セッションID: H2-46
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.206.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

宇宙機や宇宙システムにおいてアクティブ制御を用いる場合，地上との境界条件が異なるため不安定化のリスクが増す．そのため理論的なロバスト安定性の保証が極めて重要な意味を持つ．また，線形システムに対するロバスト安定性保証方法としては，スモールゲイン定理や，μ解析などが知られている．しかし，これらをそのまま適応すると，しばしば保守的な結果となることがある．そこで本研究では，物理的意味にとらわれず，変動を再配分することにより保守性を低減化するロバスト安定解析法を提案する．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (1438K)

ロバスト制御とその応用３

離散時間インテグラルスライディングモード制御を用いたロバストな予見サーボ系の設計手法

長島弘明, 横山誠

セッションID: H2-51
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.207.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

スライディングモード制御理論を用いたロバストな予見サーボ系の設計手法に関する研究である．予見制御を取り入れることにより，良好な追従性能を達成しつつ制御入力飽和の回避も可能である．予見制御手法として最適予見サーボ系を用いており，この制御性能を有効に利用するために，新たに離散時間におけるインテグラルスライディングモードを定式化する．またこれを用いた予見サーボ系の構成法について示す．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (1249K)
連続関数を用いたスライディングモード制御による入力むだ時間システムの安定化

隅田悟士, 小口俊樹

セッションID: H2-52
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.208.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

スライディングモード制御(SMC)は，ロバスト特性を有する有効な制御手法である．しかし，多くの実システムにみられる入力むだ時間の存在は，その適用の障害となる．本研究では，入力むだ時間システムのSMCにおいて，不連続切り替え関数を用いたSMCではシステムの漸近安定性を保証できないことを明らかにし，さらに漸近安定性を保証するための条件を導出し，得られた条件を満足する連続関数を用いて安定化を行う．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (314K)
灰色予測による切り換え操作量を用いたスライディングモード制御

坂本憲昭

セッションID: H2-53
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.209.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

スライディングモード制御は，外乱やモデル誤差などの不確かさに対して，切り換え操作量によりロバスト性を与える特徴を有する．切り換え操作量の大きさは，不確かさの大きさから求める手法が一般的である．大きさの情報が既知であればその導出は容易であるが，現実には未知であることが多い．そこで著者は，過去の不確かさの予測（または推定）に関する研究において，鉄鋼でよく知られている指数平滑法，Chenや美多らが提案した適応制御を利用してきた．本研究では新たに灰色平面予測による予測手法を検討するものである．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (352K)
自己適応型スライディングモードコントローラ

３次システムへの適用

坂本憲昭

セッションID: H2-54
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.210.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

著者はこれまでにプログラム制御のための新しいSA-SMCを提案した．SA-SMCとは，制御対象のシステムと入力パラメータおよび外乱などの不確かさが未知において，状態変数と切換関数のみから操作量を算出する制御則である．過去の発表では，各種２次システムに対して実験を行ない，その有効性を示した．本研究では，３次システムにおいても普遍性（一般性）を損なうことなく有効な制御則であることを示す．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (614K)
ロバストVSSオブザーバを適用した鉄道車両の滑走防止のスライディングモード制御

山崎大生, 小原孝則, 鎌田崇義, 永井正夫

セッションID: H2-55
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.211.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

圧力センサフェール時においても制御精度の劣化防止を目的とし，ロバストVSSオブザーバによるスライディングモード制御を鉄道車両の滑走防止系に適用した場合における効果を計算により検討した．その結果，ロバストVSSオブザーバは有効であり，その推定値を用いたスライディングモード制御は有効で，制御精度が劣化しないことが示された．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (533K)

非線形制御１

３リンク鉄棒ロボットの大車輪運動の実現

山浦弘, 谷内正芳, 鈴木博之

セッションID: I1-11
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.212.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本研究は非ホロノミック拘束を有する劣駆動３リンク鉄棒ロボットの大車輪運動の実現を目的としている．これまでの研究によって著者らの提案する離散時間可変ゲインコンフィギュレーション制御を用いることで，安定な大車輪運動が実現できる事がシミュレーション上で判明している．本報告では３リンク鉄棒ロボットの実験機に，提案する制御法を適用し安定な大車輪運動を実現することで，本制御手法の有効性を示す．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (934K)
エネルギー制御法によるAcrobotの振り上げ制御とその動きの解析：新たな結果

忻欣, 兼田雅弘

セッションID: I1-12
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.213.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本論文では，劣駆動ロボットの代表例であるAcrobotを対象とし，Lyapunovの安定性理論に基づき, エネルギー制御法による初期状態に依存せず，Acrobotが真上平衡点の平衡点の任意の近傍まで振り上げられる制御則を開発する．新たな結果としては，その制御則に特異点が存在しないための制御パラメータに関する必要十分条件を与えるとともに，その振り上げ制御則下でのAcrobotの動き,閉ループ系の平衡点集合の性質を解明し，本論文の振り上げ制御の目的を達成させるための制御パラメータに関する緩めた条件を示す．本論文ではエネルギー制御法がAcrobotの振り上げ制御に有効であることを理論的に明らかにする．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (466K)
跳躍ロボットの着地角制御

吉井大智, 西谷紘一, 中村文一

セッションID: I1-13
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.214.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

近年，アクロバットロボットについて様々な研究がなされている．その中で，２リンクロボットに対する着地時の目標姿勢への制御を行った研究がある．しかし，どのような着地姿勢が望ましいかという研究はなされていない．本研究では，２リンクロボットに関して，着地時にどのような姿勢であれば安定であるかを解析し，空中での姿勢制御に適用する．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (1926K)
入力を陽に含む座標変換による1generator非ホロノミックシステムの制御

相模毅, 三平満司, 中浦茂樹

セッションID: I1-14
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.215.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

非ホロノミックシステムは，連続かつ時不変の状態フィードバックで安定化ができないため，制御が困難なシステムとして知られている。本研究では，そのような非ホロノミックシステムのあるクラスに対し，入力を陽に含む座標変換を用いた制御手法を提案する。この手法は，高階chained システムや，船のシステムなどの1generatorシステムに適応可能であり，システムの初期値がある条件を満たすとき，状態を指数収束させることができる。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (463K)
入力特性に制約を持つ非ホロノミックシステムの周期入力制御

芦田正治, 石川将人, 杉江俊治

セッションID: I1-15
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.216.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本研究では、離散値入力などの入力特性制約を持つ非ホロノミック系に対して、ホロノミーの原理を利用した周期入力により、任意の状態へ制御する手法を提案する。従来の研究ではフィードバック入力変換を用いて何らかの正準形式に帰着させる方法が多かったが、本研究では対象の非線形性をそのまま生かすことにより、厳しい入力制約に対処できるだけでなくモデル化誤差に対するロバスト性の向上も見込めることを示す。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (310K)

非線形制御２

コンパス型歩行機械のオンライン探索による制御実験

小曳孝志, 岡崎振一郎, 角口謙二, 大塚敏之

セッションID: I1-21
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.217.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

自由運動を積極的に利用したシンプルで自然な歩容を実現するために、オンライン探索により適切な入力を決定する制御アルゴリズムを提案する。本稿では完全自立型歩行機械HW-IIにおける歩行実験の結果を報告する。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (968K)
腱駆動式二足歩行ロボットの関節剛性調整歩行制御

坂爪俊宏, 西村佳男, 小林博明, 田中純夫, 兵頭和人, 登坂博和

セッションID: I1-22
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.218.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

歩行運動において床面から受ける衝撃による歩行装置へのダメージは無視できない．一方，腱駆動機構は関節剛性を機械的に制御でき衝撃に対して効果的である．そこで腱駆動式二足歩行ロボットを開発し，歩容計画と最適関節剛性による二足歩行制御を行いその効果を調べる．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (1193K)
ゴルフスイングロボットに関する研究

エネルギー制御を導入した運動軌道の生成

長岡武治, 許春権, 明愛国, 下条誠

セッションID: I1-23
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.219.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

現在，ゴルフスイングロボットのモデルに様々な拘束条件と境界条件を考慮して，最適化計算により目標スイング運動軌道とフィードフォワードトルクを求めている．そのため，軌道計算に非常に時間を費やすという問題点がある．そこで，本研究では，ゴルフスイングロボットのエネルギー状態を目標値に近づけるようにフィードバック制御の考え方を導入して運動軌道を生成する方法を検討し，軌道計算時間の短縮化を目指す．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (718K)
油圧駆動地雷探知6脚ロボットの規範モデル追従型スライディングモード制御

菅井晴彦, 野波健蔵

セッションID: I1-24
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.220.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

著者らは，世界的な緊急課題である地雷撲滅に向けて，ロボットによる無人化作業を提案している．油圧駆動方式を採用した地雷探知6脚ロボットCOMET-IIIは，油圧システムの強い非線形特性のため，古典制御法による歩行では目標軌道への追従性能の劣化を招く．そこで，実システムを安定な規範モデルの動特性に追従させ，かつ強いロバスト性を有する規範モデル追従型スライディングモード制御を設計し，歩行性能の改善を目的とする．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (1112K)
油圧駆動地雷探知除去ロボットアームのマスタ・スレーブ制御

増永聖二, 天野新吾, Daniel Waterman, 湯浅亮平, 野波健蔵, 小野宏行

セッションID: I1-25
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.221.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

現在全世界には約1億個もの地雷が未処理のままになっており，地雷被埋設国の経済発展を阻害している．本研究グループでは，科学技術振興機構の産官学共同研究プロジェクトとして地雷被埋設国での地雷探知除去作業を支援する地雷探知ロボットMHVの研究開発を進めている．地雷探知除去支援作業においては，操作者が外界を認識し，遠隔的にロボットアームを操作する必要がある．本稿では、6軸油圧駆動ロボットアームのマスタ・スレーブ制御について報告を行う．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (974K)
旋回クレーンの直線搬送制御

岩崎康平, 大内茂人, 穴吹雅敏

セッションID: I1-26
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.222.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

現在、使われている旋回クレーンの多くは、操縦者の熟練度に頼っているので、経験の未熟な操縦者などにより事故が多発してる。そこで本論文では、旋回クレーンの安全面・効率面での改善を目指し、非線形コントローラを用いた制御法を提案する。また、さらなる利便性を追求し、吊り荷を始点から終点までを直線的な軌道によって搬送を行う直線搬送制御をあわせて提案する。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (623K)

医用生体制御および通信・監視１

磁気併用電気インピーダンスCTの画像化について

宮川直樹, 竹前忠, 小杉幸夫, 西澤茂, 難波広樹

セッションID: I1-31
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.223.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

生体内情報の画像化の手段の一つとして生体内の電気抵抗分布を利用した電気インピーダンスCTがある。この実現化のために、我々は磁気を併用した方法を提案している。本法では、体表面上で測定される電位差データからコンダクタンス分布を求めるために、残差最小化法を用いている。本報告ではこのコンダクタンス分布算出において、モデル実験によってより適切な初期値や収束条件について検討している。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (448K)
電気インピーダンスＣＴを用いた体脂肪分布の推定に関する検討

山田真吾, 伊藤直史

セッションID: I1-32
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.224.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

内臓脂肪蓄積は糖尿病をはじめとする生活習慣病の主要な原因であり，内臓脂肪分布を簡便に計測することができれば，これらの疾病の早期予防につながると期待される．現在，内臓脂肪分布の測定にはＸ線ＣＴなどが用いられているが，本研究では，簡易性や安全性などの点から，電気インピーダンスＣＴ法に注目した．基礎的な研究として簡単な形状の対象に関して，シミュレーション，実験を行い，本手法の有用性を検討した．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (447K)
凸射影法を用いた回転断層撮像における外形情報の効果

宮沢学, 伊藤直史

セッションID: I1-33
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.225.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

三次元の測定対象のＸ線断層を撮像する手法のひとつに回転断層撮像法がある。この手法はＸ線ＣＴに比べて，装置が小型，手術中の使用が容易という利点を持つ。その一方，投影過程を簡略化したため，再構成画像，特に回転軸方向の分解能が劣化する。そこで，対象の外形情報を作成し，これを再構成計算に使用して分解能の向上を試みた。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (613K)
光学素子を用いた発汗計の開発

坂口正雄, 大橋俊夫

セッションID: I1-34
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.226.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

汗が浸透したシート(合成繊維）に近赤外領域の特定波長光を照射・受光して多量な発汗量を簡便に測定できる光学発汗計を開発した。本装置は、水分子の吸収スペクトルのピークに一致する1.45μｍ波長の発光ダイオード（ＬＥＤ）を発光させ、その反射光を受光するフォトダイオード（ＰＤ）と照射・受光面に設置したシートからなるプローブとＬＥＤ、ＰＤ駆動電子回路、エアーポンプからなる。エアーをプローブに形成されるハウジング内に供給・排出することによりシートが吸収した汗を発散させ、シートの湿分飽和が避けられる。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (297K)
喫煙による頭部加速度脈波への短期的影響

玉置純路, 竹前忠, 小杉幸夫, 西澤茂, 難波宏樹

セッションID: I1-35
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.227.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

　喫煙による血管系への影響は大きな問題になってきている。本研究では、磁気併用電気インピーダンス法を用いて、頭部の部分的なインピーダンス加速度脈波を測定し、脳動脈系への喫煙による短期的な影響について調べた。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (337K)
尿失禁と尿のpHモニタリング

桑原靖, 竹前忠, 山崎章恵, 湯本敦子, 本郷実

セッションID: I1-36
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.228.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

寝たきり高齢者の在宅介護や寝たきり患者の看護において、尿失禁対策は重要である。本報告では、光ファイバを用いた尿失禁センシングと同時に行う尿のｐＨモニタリング方法を提案する。本法ではカラーセンサを用いて、尿試験紙の光吸収による光透過度の変化と尿のｐＨによる色変化を検出する。尿失禁に加え尿のｐＨモニタリングは、寝たきり高齢者あるいは患者の健康管理に有用であると考えられる。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (294K)

医用生体制御および通信・監視２

下肢模型による歩行始動補助の研究

沓掛延幸, 佐藤運海, 本多主, 田中京子, 山浦逸雄, 手塚佳夫, 佐藤元太郎

セッションID: I1-41
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.229.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

人体装着型の歩行補助装置の開発を目的とし，ヒト開脚静止・起立状態から定常歩行を始めるまでの歩行始動期における始動過程を３次元位置データ・筋電図によって解析した．また，被験者と同サイズの下肢模型を製作し，マイコン入りプログラムリレーと空気圧シリンダを用いて下肢模型の歩行始動再現実験を行った．これらの基礎的研究の結果，有意義な結果が得られたので報告する．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (866K)
適正運動量指示装置の開発とその応用

百瀬英哉, 小林英敏, 坂口正雄, 小野伸幸, 大橋俊夫

セッションID: I1-42
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.230.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

我々は、生活習慣病予防・治療、リハビリテーションに利用可能な心拍数を指標とした運動量指示装置の開発した。本装置は、双極誘導から得られる心電図を利用した心拍数と、加速度センサを利用した歩数の計数機能を有する。また、使用者の年齢、安静時心拍数及び運動強度から適正運動量となる心拍数の範囲を自動算出し、運動中、計測心拍数値と適正範囲を比較し、適正、不足、過剰の各場合に異なった音声をイヤーホンから出力する。心拍数の推移と歩数を記録、PCへの送信機能を持つため、適正となる運動の指導と運動の状況把握、管理、解析が容易に可能である。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (268K)
真皮層走行性評価のための超音波プローブの試作

萩原孝典, 鈴木智洋, 井口誠二, 橋本昌巳, 米澤義道, 伊東一典, 松尾清

セッションID: I1-43
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.256.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

皮膚真皮層は大部分を占める膠原線維に基づく走行性（方向性）を持つ。この走行方向は形成外科学的には手術時の切開方向や性状評価として有意義であるにもかかわらず、これまで非侵襲に計測する手段はなかった。線維状組織は構造的に弾性率に異方性を持つことから、組織を伝播する音波の速度を多方向に計測すると音速の方向変化から線維の走行方向を知ることができる。本報告では体表から真皮層の走行性評価を行うための斜角入射型超音波プローブの試作し、基礎的評価を行っている。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (381K)
聴覚フィードバックを用いた手動制御系に関する研究

大屋淳一, 藤井文武, 和田憲造

セッションID: I1-44
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.232.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本研究では，操作者へ与える情報を音のみで表現した，聴覚フィードバックによる手動制御系に関する研究を行った．聴覚フィードバックと視覚フィードバック，それぞれを利用した場合について手動制御系を構成して実験を行い，操作者の動特性などについて調べ，それぞれの場合の違いについて考察を行った．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (680K)

非線形制御３

倒立振り子の実用安定化に関する考察

大西健太, 石川将人, 杉江俊治

セッションID: I2-11
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.233.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本研究では、倒立振子系を対象として、低解像度のセンサからの情報に基づいて状態を目標値近傍のある有界領域にとどめる制御方法（実用安定化）を提案する。劣駆動機械システムに多く見られるように正確なモデル化が困難な場合やセンサの解像度に制約がある場合への本手法の有効性、また解像度を落として「粗い」制御を行わせることで省力性やロバスト性を向上させられる可能性を検討する。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (2547K)
非線形strict-feedbackシステムに対する局所最適性を考慮した適応逆最適制御

海津俊, 萩野剛二郎

セッションID: I2-12
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.234.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

非線形strict-feedbackシステムに対して，単に逆最適であるだけでなく望ましい性能を持った適応制御系の設計を行う。近年のBackstepping法などの手法に基づき適応制御問題は非線形システムにも応用され，ある種の最適性を議論できるようになった。しかしその議論は制御系が逆最適である，すなわち何らかの意味のある評価関数を最小化する，ことにとどまっている。逆最適であることは閉ループ系に望ましい安定特性をもたらすが，望ましい性能を保証するものではない。本研究では性能を考慮するために適応逆最適制御系を設計しなおし，さらに線形二次制御に基づいてパラメータ調整を行うことにより望ましい特性を持った設計を行っている。制御則は推定誤差を外乱と見たときのH^∞制御問題の解であることも示す。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (874K)
A Design of MRACS for Nonlinear Multivariable Systems

Yasuhiko Mutoh

セッションID: I2-13
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.235.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

未知パラメータを持つ非線形多変数系に対して，対角インタラクタを持つような前置補償器を設計し，全系に対して従来型のＭＲＡＣＳを構成する一手法を提案する．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (426K)
ファジイ推論と独自アルゴリズムによる光軸調整

～DUVレーザーへの応用～

奥野雅史, 次田浩, 渡部明, 佐久間純, 住吉哲実, 関田仁志

セッションID: I2-14
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.236.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

対象とする制御系において、入力と出力との間の関数が明確でない場合や、非線形な場合がある。本「職人技的アルゴリズム」はこのような制御環境においても、容易に自動制御を可能にする。さらに、本アルゴリズムは単一入力多出力でも制御可能である。この特長を活かし、深紫外線(DUV)固体レーザー装置の自動光軸調整に応用した例を示す。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (264K)

非線形制御４

線形関数オブザーバとの双対性を利用した部分スライディングモード制御則の構成

井上昭, 明聡

セッションID: I2-21
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.237.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

スライディングモード制御系において、超平面上を原点へ滑っていくスライディングモードの制御特性は，スライディングモード零点特性に依存する。この零点特性の次数が小さい次数の特性に分解できれば，次数遅れの少ない良好な特性が得られる。本報告では，超平面を，次数の小さい特性の超平面に分解する手法として，部分スライディングモード制御を新たに提案し，構成条件が，線形関数オブザーバとの双対関係を利用してその設計法を導出し、安定性を示す。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (319K)
入力むだ時間系に対する離散時間スライディングモード制御

松村研作, 森泰親

セッションID: I2-22
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.238.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本研究では入力むだ時間系に対する離散時間スライディングモードサーボ系の設計法として, 外乱推定オブザーバで推定した外乱を予測値へ反映させた状態予測器を提案し, その予測値に基づき制御器を設計する手法を提案する. 系へ外乱が印加される場合, 一般の状態予測器では予測値が未来値に対して誤差を生じるため, 状態を切換面へ到達させることは非常に困難となる. 本手法を用いると, むだ時間系に対してスライディングモードによる安定な制御系を実現できる.

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (527K)
Backstepping Design for Stabilization of Nonlinear Differential-Algebraic Systems

Zhong-Ping Jiang, Masao Ikeda

セッションID: I2-23
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.239.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

In this paper, it is shown that a stabilization problem for nonlineardifferential-algebraic systems can be treated without bringing the system description into a standard state-space form. A backstepping design scheme is proposed based on the original differential-algebraic equation of a cascade-interconnected form, which yields an asymptotically stabilizing controller. The controller is robust withrespect to model uncertainties.

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (288K)
離散値化非線形制御系のロバスト安定性解析

奥山佳史

セッションID: I2-24
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.240.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

この論文は，ディジタル制御すなわち時間的・空間的に離散値化とされた非線形制御系のロバスト安定性を周波数領域で解析したものである．空間的離散値化は階段状非線形関数となるので，入力にある閾値を設け，絶対値がそれより小さい入力に関しては，有界な非線形として，それより大きな入力に対してはセクタ内非線形としてその特性を捉え，この後者の非線形特性に関して大域的な意味での(閾値内でのオフセットや振動を許した)ロバスト安定条件(保守的でない条件)を定めた．数値例によりその条件の妥当性を検証し，この種の離散値化フィードバック系の安定問題に対する一つの解答を与えた．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (363K)
LMIに基づく動的Anti-windup制御器の設計

谷口正人, 金森満

セッションID: I2-25
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.241.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本研究では，従来の研究とは異なり，制御入力に制限があるシステムを座標変換によりレギュレータ問題に置き換える。次に，レギュレータ問題をルーリエ系に等価変換し，システムの安定性は強正実条件，windup現象の抑制は有界実条件により達成させる。これらの条件をLMIに置き換えて，動的なAnti-windup制御器を設計する。この手法を積分サーボ系に応用し，数値シミュレーションにより，提案する設計手法の有効性を確認する。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (556K)

画像処理応用１

頭部動作および顔情報の検出による電動車いす制御

巣山拓郎, 園田敦司, 賀勢晋司, 松岡浩仁

セッションID: I2-31
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.242.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

超音波センサによる前後左右の頭の動きの検出と，画像処理による顔の向きの判別により電動車いすを制御するシステムを開発している．画像処理では，パターンマッチング手法と両眼と鼻の３点を結ぶ三角形に着目し，その形状により顔の向きを識別する手法を試みた．パターンマッチングによる識別の成功率は90％強程度であった．超音波センサによる車椅子操縦方法と併せて現状と課題を報告する．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (323K)
方向符号照合を用いた視覚追従制御

宮本大輔, 奈良俊介, 高橋悟, 金子俊一

セッションID: I2-32
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.243.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本論文では未知環境におけるある特定のマーク位置計測を行うため，CCDズームカメラ，サーボモーター，レーザー距離計を備えた装置の開発を行う．カメラからマークまでの距離計測をレーザー計測器で行う．この際，マーク位置を正確に認識するためのマーク認識手法，追従制御手法を構築する．マーク認識には，明度変化に強い照合手法である方向符号照合を用いる．そして，得られたマーク情報に拡張カルマンフィルタを適用し，マーク移動推定値の求め，追従制御システムに応用する．最後に，実験により構築した認識手法，追従制御システムの性能を検証する．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (702K)
多色光源による簡便な材質情報の計測

浦田裕介, 増田泰, 大城理

セッションID: I2-33
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.244.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

画像から得られる色情報とは画像解析などの分野において非常に重要な要素である。本研究では、対象に照射する色を変化させたときの反射画像の色情報の解析を目的としている。今回、どんな状況でも計測できるシステムの構築を目標として、光源として単一波長を用いず、複数の波長を組み合わせて作られる色を用いた。照射する色と反射画像の色成分との相関を調べた結果、対象による相関の違いが得られた。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (3188K)
視線入力インタフェイスによる3-DOFポインタ

森下裕太, 増田泰, 大城理

セッションID: I2-34
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.245.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

既存の視線入力インタフェイスは、２次元平面上でのポインタを操作させるものであった。本研究では３次元空間上のどこを見ているかを計測した上で、奥行き方向にもポインタを操作可能なインタフェイスを作成する。まず、カメラで獲得した顔画像により、目領域の抽出を行った。次に、両眼の黒目領域と白目領域の分布から、対象となる人物の視線方向と共に、目から注視点までの距離を推定した。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (297K)

画像処理応用２

線形判別分析に基づいた三次元顔認識の一方法

袁雪, 呂建明, 谷萩隆嗣

セッションID: I2-41
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.246.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本システムでは，人物の姿勢，照明条件及び顔表情の変化による画像変動に対応するため，3次元計測装置を用い，2次元濃淡データと3次元形状データを撮影した。3次元形状の曲率を用いて，目，鼻などの特徴点を用いて回転補正を行った。次に補正した画像から顔領域を切り出し，2次元濃淡データと3次元の形状データを同時に主成分分析（PCA）＋線形判別分析（LDA）手法を行い、高次元データを低次元特徴ベクトルに変換した。最終的に処理に用いるデータは，2次元の濃淡データと3次元の形状データに対応している低次元の特徴ベクトルを同時に用いる。　　認識方法として，自律調節できる並列ピラミッドニューラルネットワーク方法を提案し，大規模なニューラルネットワークに対しても，高い識別精度が得られる。　　シミュレーションを行ったところ，姿勢，照明条件及び顔表情の変化による変動した顔画像に対して認識率99.17%と性能を保ったまま認識処理を行えることが確認できた。さらに，PCA＋LDA方法より，各３次元顔画像ごとに120次元特徴ベクトルを抽出し，最後の認識パターンとしたため，従来の方法より学習と認識時間を大幅に減少した。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (567K)
ピーマン収穫ロボットにおける認識システムの改善

北村晋助, 岡宏一

セッションID: I2-42
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.247.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

労働者の高齢化やまた少子化などに起因する労働力不足を解消することを目的に，ハウス園芸野菜の自動収穫ロボットを研究している．認識システムとカッティングシステムを持った試作ロボットの製作については既に発表した。本稿では，認識システムの改善について報告する．

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (505K)
７自由度ロボットアームを用いた投てきのためのビジュアルサーボによる円軌道動作

末木成典, 森泰親

セッションID: I2-43
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.248.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

本研究では、７自由度ロボットアームの先端にカメラを取り付け、さらに物体を吊るした実験装置を用いた。そして投てきを目的とする、カメラによるビジュアルサーボを用いてロボットアームを円軌道させて振り子を振らす実験を行った。この実験は、ロボットアームの動的な動き、振り子を振らす事とエンターテインメントを目的とした研究の第一歩として試みた。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (312K)
ラインスキャンカメラによるトンネル変状検出画像処理

鵜飼正人

セッションID: I2-44
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.249.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

我々は既にトンネル覆工面をラインスキャンカメラで連続的に撮影する方式による検査システムを開発している。変状展開図を高精度に効率よく作成するためには、ひび割れ等の変状を自動的に抽出する画像処理手法を開発する必要がある。最終的に0.5mm幅程度のひび割れの検出を目標として、ライン解像度を4096画素から7000画素に引き上げ、さらに処理画像のダイナミックレンジを拡げた。これまで8bit画像を使っていたが、種々の画像処理を行っても画像情報が十分残る特徴を活かし、12bitで記録できるカメラを用いた。ガウシアンフィルタとエッジ処理を利用し、長さや方向、連続性といったひび割れの特徴を考慮したサブピクセル精度の画像処理アルゴリズムを検討し、プロトタイププログラムを作成した。さらにGAによる画像処理手法の適用も実験した。実際に撮影した種々のトンネル壁面に対して画像処理を行った結果、多少汚れのある壁面においても、幅1mm以下の微細なひび割れを検出できることを確認した。また、はく離等他の変状においても典型的なケースについては検出可能であることを確認した。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (754K)
電波応用センサと画像処理による侵入者検知システム

近藤純司, 平井敬秀, 羽下哲司, 猪又憲治

セッションID: I2-45
発行日: 2005年
公開日: 2006/01/01

DOIhttps://doi.org/10.11511/jacc.48.0.250.0

会議録・要旨集フリー

抄録を表示する抄録を非表示にする

　電波の乱れで動物体を検知するPair of Transceiver Cables(PTC)センサを用いて侵入者を発見し、監視カメラで撮影しながら画像処理によって自動追尾する、侵入者検知システムを報告する。PTCセンサが発する電波を利用して侵入者を検知するため、森林等、死角ができやすい場所でも侵入者を検知することができる。PTCセンサで検知した侵入者をカメラで詳細監視することにより、より頑健な侵入者検知システムを構築する。

抄録全体を表示

PDF形式でダウンロード (726K)

J-STAGEへの登録はこちら（無料）