科学技術と共に歩む

はじめに
第1章　ロボットの運動学
　1.1　ロボットの構造と位置･姿勢の表現
　　1.1.1　ロボットの自由度と関節
　　1.1.2　ロボットの関節機構
　　1.1.3　ロボットマニピュレータの座標系の表現
　　1.1.4　エンドエフェクタの姿勢の表現
　1.2　座標系の表現と変換
　　1.2.1　物体と座標系
　　1.2.2　座標変換
　1.3　順運動学
　　1.3.1　ロボットの座標表現
　　1.3.2　ロボットのリンク･関節表現
　　1.3.3　順運動学問題の例
　1.4　逆運動学
　　1.4.1　逆運動学問題の一般解法
　　1.4.2　SICE-DDアームの解法
　　1.4.3　PUMA形ロボットの逆運動学問題
　1.5　マニピュレータのヤコビ行列
　　1.5.1　微小変位とヤコビ行列
　　1.5.2　SICE-DDアームにおけるヤコビ行列
　　1.5.3　一般的なヤコビ行列の表現
　　1.5.4　力と関節トルクの関係
　　1.5.5　力の座標変換
第2章　ロボットの動力学
　2.1　動力学とは
　2.2　ラグランジュ法(Lagrange Formulation)
　　2.2.1　ラグランジュ法とは
　　2.2.2　運動方程式の導出と物理的な意味付け
　　2.2.3　ラグランジュ法によるSICE-DDアームの運動方程式
　2.3　ニュートン･オイラー法(Newton-Eular Formulation)
　　2.3.1　ニュートン･オイラー法とは
　　2.3.2　剛体の運動について
　　2.3.3　運動方程式の導出と物理的な意味付け
　2.4　ニュートン･オイラー法によるSICE-DDアームの運動方程式の導出
第3章　ロボットの同定
　3.1　SICE-DDアームの運動方程式
　3.2　基底パラメータ
　3.3　同定の原理
　　3.3.1　遂次同定法
　　3.3.2　同時同定法
　3.4　同定の実際
　　3.4.1　近似微分による方法とその問題点
　　3.4.2　センサ動特性を考慮した方法
　3.5　仮想パラメータの導入
第4章　位置･軌道制御
　4.1　PD制御とその安定性
　　4.1.1　PD制御系の構成
　　4.1.2　安定性
　　4.1.3　SICE-DDアームによる実験
　4.2　動的制御
　　4.2.1　動的制御とは
　　4.2.2　フィードフォワードによる動的制御系の構成
　　4.2.3　SICE-DDアームによる実験
　4.3　計算トルク法
　　4.3.1　計算トルク制御系の構成
　　4.3.2　SICE-DDアームによる実験
　4.4　加速度分解制御
　　4.4.1　加速度分解制御とは
　　4.4.2　SICE-DDアームへの適用
　　4.4.3　SICE-DDアームによる実験
　4.5　フィードバックによる線形化
　　4.5.1　非線形システムの線形化
　　4.5.2　ロボットダイナミクスの線形･非干渉化
第5章　力制御
　5.1　既存制御手法の整理
　　5.1.1　アームと環境のモデリング
　　5.1.2　位置制御ベース力制御系
　　5.1.3　トルク制御ベース力制御系
　　5.1.4　位置制御ベース力制御系とトルクベース力制御系の比較
　5.2　実験
　　5.1.2　制御則のインプリメンテーション
　　5.2.2　実験装置，条件
　　5.2.3　実験方法，結果
第6章　ロバスト制御
　6.1　ロボットダイナミクスのモデルと不確かさ
　6.2　逆動力学に基づくロバスト制御
　　6.2.1　基本制御方式と不確かさの影響
　　6.2.2　リアプノフの方法によるロバスト制御
　6.3　受動性に基づくロバスト制御
　　6.3.1　基本制御方式と不確かさの影響
　　6.3.2　リアプノフの方法によるロバスト制御
第7章　適応制御
　7.1　適応制御とは
　7.2　マニピュレータシステムの適応制御
　　7.2.1　マニピュレータシステムの線形化による適応制制御系の適用
　　7.2.2　マニピュレータの構造を考慮した適応制御
　　7.2.3　マニピュレータシステムのモデル化と基底パラメータ
　　7.2.4　制御規則
　7.3　SICE-DDアームによる実験
　　7.3.1　アルゴリズムのインプリメント
　　7.3.2　実験
第8章　最短時間制御
　8.1　最適制御
　　8.1.1　定式化
　　8.1.2　最適制御入力の構成
　　8.1.3　数値解放のアルゴリズム
　　8.1.4　最適トラジェクトリの安定化
　8.2　ロボットの最短時間制御
　　8.2.1　ロボットの状態方程式と評価関数
第9章　フレキシブルロボットアームの制御
　9.1　フレキシブルロボットアームのモデリング
　　9.1.1　フレキシブルロボットアームの座標系
　　9.1.2　運動方程式
　　9.1.3　1リンクフレキシブルアームのモデリング
　9.2　フレキシブルアームの制御
　　9.2.1　状態方程式と出力方程式
　　9.2.2　ロバスト安定化制御
　9.3　シュミレーション結果
第10章　協調制御
　10.1　物体の運動と内力
　10.2　対象物の協調制御問題
　　10.2.1　物体の運動と内力の制御
　10.3　インピーダンス制御に基づく協調制御
　　10.3.1　単一物体の操り
　　10.3.2　物体の組付け
第11章　マスタスレーブマニピュレータの制御
　11.1　基本的なバイラテラル制御
　　11.1.1　1自由度系でのモデル化
　　11.1.2　対称型
　　11.1.3　力逆送型
　　11.1.4　力帰還型
　　11.1.5　バイラテラル制御系の統一的表現
　11.2　マスタスレーブマニピュレータの制御安定性
　11.3　最近のマスタスレープ制御
　　11.3.1　並列型制御
　　11.3.2　仮想内部モデルに基づくマスタスレーブ制御
　　11.3.3　マスタスレーブの動的制御
　　11.3.4　マスタスレーブのインピーダンス制御
　11.4　異構造マスタスレーブ
　　11.4.1　共通座標系でのバイラテラル制御
　　11.4.2　アーム座標系でのバイラテラル制御
　〔付録〕検証用ロボットの仕様
　参考文献
　索引