TOP > 工学一般
 □ ニュースリリース
コミュニケーション・
情報リテラシー
工学一般
情報工学
電子工学
数学
物理学
ビジネス・経済
建築・都市計画
科学一般
公立はこだて未来大学出版会
発行
ナノオプト発行
弊社の書籍はお近くの書店・大学生協でお求めいただけます。店頭にない場合はお店からお取り寄せもできます。また、インターネットでもご購入いただけますので各販売サイトをご覧ください。
  サポート
   正誤表、授業用の教材などが
   あります
  地図(インプレスグループ)
   Google Map


株式会社 近代科学社

〒162-0843
東京都新宿区市谷田町2-7-15
TEL : 03-3260-6161
FAX : 03-3260-6059

 
 工学一般
ロボット制御学ハンドブック

book

発売日:2017年12月13日
定価:本体27,000円+税

紀伊國屋書店で注文
アマゾンで注文

◀︎戻る

 

詳細目次

導入編

第1章 ロボット制御へのいざない
 1.1はじめに
  
1.1.1ロボットを創るとは?
  1.1.2 ロボットを制御するには?
  1.1.3 ロボット制御と制御理論の関係は?
  1.1.4 本書の立ち位置
 1.2 ロボット制御学とは
  1.2.1 はじめに
  1.2.2 日本伝統芸能・武道の奥義
  1.2.3 モデル
  1.2.4 モデルベースト制御とダイナミクスベースト制御
  1.2.5 生物に学ぶ
  1.2.6 冗長性の拘束と学習
  1.2.7 ロボット制御学への期待
 1.3 ロボット制御学の地図
  1.3.1 そもそも制御とは?
  1.3.2 制御の視座
  1.3.3 制御の構造
  1.3.4 制御系の標準構造
  1.3.5 制御が難しくなる要因(動的システム)
  1.3.6 制御の地図
  1.3.7 ロボット制御学の地図
 1.4 ロボットの力学と制御
  1.4.1 まえがき
  1.4.2 ロボットの力学
  1.4.3 ロボットの制御学
 1.5 おわりに
このページの先頭へ▲

基礎編

第2章 力学モデリング
 2.1 はじめに
 2.2 制御のための力学モデリング
  2.2.1 モデルとは
  2.2.2 ロボットのためのモデリング
  2.2.3 ニュートン力学と解析力学
  2.2.4 モデリングとシミュレーション
 2.3 機械的現象の力学モデリング
  2.3.1 剛体の力学モデリング
  2.3.2 力学的相互作用のモデリング(1)バネ・ダンパ
  2.3.3 力学的相互作用のモデリング(2)関節
  2.3.4 力学的相互作用のモデリング(3)摩擦
  2.3.5 力学的相互作用のモデリング(4)衝突
  2.3.6 力学的相互作用のモデリング(5) アクチュエータ
  2.3.7 柔軟体の力学モデリング
 2.4 ロボットモデルの例
  2.4.1 ロボットマニピュレータの力学モデル
  2.4.2 ロボットハンドの力学モデル
  2.4.3 脚ロボットの力学モデル
  2.4.4 車輪移動ロボットの力学モデル
 2.5 おわりに
このページの先頭へ▲

第3章 センサ・アクチュエータ系のモデリング
 3.1 はじめに
 3.2 アクチュエータ
  3.2.1 DC サーボモータ
  3.2.2 AC サーボモータ
  3.2.3 サーボモータの機械系のモデリングと制御
  3.2.4 ステッピングモータ
  3.2.5 油空圧バルブ
  3.2.6 油空圧シリンダ
  3.2.7 ラバーアクチュエータ
  3.2.8 高分子アクチュエータ
  3.2.9 マイクロアクチュエータ
 3.3 運動伝達機構
  3.3.1 歯車
  3.3.2 タイミングベルト
  3.3.3 ボールねじ
  3.3.4 ハーモニックドライブ(波動歯車装置)
 3.4 内界センサ
  3.4.1 位置・回転角センサ
  3.4.2 ジャイロ・加速度計・IMU
  3.4.3 力・トルクセンサ
 3.5 外界センサ
  3.5.1 画像計測
  3.5.2 距離センサ
  3.5.3 触覚センサ
  3.5.4 聴覚センサ
  3.5.5 GNSS
 3.6 おわりに
このページの先頭へ▲

第4章 アクティブモデリング
 4.1 はじめに
 4.2 パラメータ同定
  4.2.1 ベースパラメータと可同定性
  4.2.2 数式処理によるベースパラメータの導出
  4.2.3 パラメータ同定法の原理
  4.2.4 手先負荷の同定
  4.2.5 同定の最適軌道
 4.3 SLAM
  4.3.1 SLAM とは
  4.3.2 SLAM の構成と種類
  4.3.3 ベイズフィルタによるSLAM
  4.3.4 逐次型SLAM
  4.3.5 グラフベースSLAM
  4.3.6 データ対応づけ
 4.4 操作による対象物特性の推定
  4.4.1 概要
  4.4.2 能動触角
  4.4.3 押し操作による床面摩擦の推定
  4.4.4 傾け操作による対象物質量特性推定
 4.5 能動視覚
  4.5.1 ロボットの能動視覚
  4.5.2 ステレオ視と運動視
  4.5.3 カメラの3次元運動と画像の速度場
  4.5.4 オプティカルフローからのカメラの運動の推定
  4.5.5 normal flows に基づく運動,回転運動の推定
  4.5.6 カメラの自己運動からのシーン解析とその誤差
 4.6 おわりに
このページの先頭へ▲

第5章 制御基礎
 5.1 はじめに
  5.1.1 フィードフォワードとフィードバック
  5.1.2 線形システムと非線形システム
 5.2 システムの安定性
  5.2.1 数学的準備
  5.2.2 安定性に関する定理
 5.3 線形システムの性質と制御
  5.3.1 線形システムの性質
  5.3.2 線形システムの状態フィードバックと極配置
  5.3.3 線形システムに対する最適制御
  5.3.4 線形システムのオブザーバ・コントローラ
  5.3.5 線形システムの2 自由度制御系
 5.4 非線形システムの性質と制御
  5.4.1 近似線形化では本質的に制御できない非線形システム
  5.4.2 数学的準備
  5.4.3 非線形システムの性質と制御
 5.5 ロバスト制御, 適応制御, 学習制御の考え方
  5.5.1 モデル化誤差
  5.5.2 ロバスト制御
  5.5.3 適応制御
  5.5.4 学習制御
 5.6 制御の「しやすさ」と「しにくさ」
  5.6.1 相対次数
  5.6.2 非最小位相性
 5.7 実際に制御する
  5.7.1 モデルや理論と実際とのギャップ
  5.7.2 線形制御で制御できるシステムとできないシステム
  5.7.3 アクチュエータ・センサと制御の関係
  5.7.4 制御則を実装するには
 5.8 おわりに
このページの先頭へ▲

第6章 ロボットアームの制御
 6.1 はじめに
 6.2 ロボットアームへの指令の与え方
  6.2.1 作業座標系サーボ
  6.2.2 関節座標系サーボ
  6.2.3 冗長自由度アームの制御
 6.3 位置・軌道追従制御
  6.3.1 PID 制御
  6.3.2 フィードバック線形化・分解加速度制御
  6.3.3 予見制御
  6.3.4 スライディングモード制御則
  6.3.5 適応制御
  6.3.6 学習制御則
  6.3.7 受動制御
  6.3.8 ファジィ制御
  6.3.9 ニューラルネットワーク制御
  6.3.10 ロバスト制御
 6.4 力制御
  6.4.1 力制御の必要性
  6.4.2 インピーダンス制御法
  6.4.3 位置と力のハイブリッド制御法
  6.4.4 まとめ
 6.5 複数アームの協調制御
  6.5.1 座標系の設定
  6.5.2 把持物体に作用する外力と内力
  6.5.3 把持物体の外力と内力の制御
  6.5.4 まとめ
 6.6 おわりに
このページの先頭へ▲

第7章 車輪型移動ロボットの制御
 7.1 はじめに
 7.2 車輪型移動ロボットの運動学と基礎数理
  7.2.1 運動学モデル
  7.2.2 拘束条件から見た車輪型移動ロボット
  7.2.3 拘束条件の可積分性
  7.2.4 非線形システムとしての可制御性
 7.3 厳密な線形化とフラットネス
  7.3.1 フィードバック線形化
  7.3.2 フラットネス
 7.4 フィードバック制御による局所安定化
  7.4.1 局所安定化問題としての特異性
  7.4.2 正準形への変換
  7.4.3 リー括弧積運動に基づく離散的フィードバック制御
  7.4.4 不連続フィードバック制御則による方法
  7.4.5 フィードバック則の切替えに基づく制御方法
 7.5 大域的ナビゲーションと障害物回避
  7.5.1 概要
  7.5.2 移動ロボットの数式モデルの特徴
  7.5.3 車輪型移動ロボットの制御領域の大域化
  7.5.4 障害物回避と大域的ナビゲーションにおける数学的障害
  7.5.5 大域的制御のための軌道計画法
 7.6 移動ロボットの動力学と制御
  7.6.1 車輪型移動ロボットの動力学モデル
  7.6.2 平面上の運動方程式
  7.6.3 タイヤモデル
  7.6.4 車両ダイナミクスの線形モデルと運動制御
  7.6.5 慣性座標系における軌道追従制御
  7.6.6 モデル予測制御による軌道追従
  7.6.7 経路追従制御
  7.6.8 経路追従制御の数値計算例
 7.7 ハミルトン力学に基づくダイナミクスベースト制御
  7.7.1 非ホロノミック拘束を持つ機械系のポート・ハミルトン系表現
  7.7.2 一般化正準変換と受動性に基づく安定化
  7.7.3 二輪車両モデルへの適用例
 7.8 おわりに
このページの先頭へ▲

第8章 脚ロボットの制御
 8.1 はじめに
 8.2 ZMP に基づく制御法
  8.2.1 脚ロボットの運動原理再考
  8.2.2 CWC(接触力錐)
  8.2.3 支持状態と平衡点
  8.2.4 圧力中心に着目した接触力制約の簡略化
  8.2.5 圧力中心をZMP と読み替える
  8.2.6 重心-ZMP モデル
  8.2.7 ZMPをめぐる誤解
 8.3 リミットサイクルに基づく制御法
  8.3.1 概論
  8.3.2 コンパス型2足ロボット
  8.3.3 能動歩行への応用
  8.3.4 歩容の安定性
 8.4 仮想拘束に基づく制御法
  8.4.1 ハイブリッドゼロダイナミクスを用いた制御
  8.4.2 ハミルトン系の性質を利用した階層的な歩行制御
 8.5 生物規範CPG に基づく制御法
  8.5.1 CPG に基づく結合非線形振動子を用いた歩行制御
  8.5.2 冗長性の問題と歩行に内在する低次元シナジー構造
  8.5.3 感覚-運動協調と位相リセット
  8.5.4 位相振動子を用いた脚ロボット制御:二足ロボット
  8.5.5 位相振動子を用いた脚ロボット制御:四足ロボット
 8.6 おわりに
このページの先頭へ▲

第9章 制御系の実装技術
 9.1 はじめに
  9.2 デジタル制御理論
  9.2.1 デジタル制御
  9.2.2 離散時間信号
  9.2.3 基本的な離散時間信号
  9.2.4 z変換
  9.2.5 離散時間システムの表現
  9.2.6 離散時間システムの解析
  9.2.7 デジタル再設計
  9.2.8 デジタル制御器の実装
 9.3 制御系の解析・設計・実装のためのCAEソフトウェア
  9.3.1 MATLAB/Simulink
  9.3.2 MapleSim
  9.3.3 Scilab
  9.3.4 MATX
 9.4 制御系実装のためのソフトウェア技術
  9.4.1 リアルタイムオペレーティングシステム
  9.4.2 ロボット用ミドルウェア
 9.5 おわりに
このページの先頭へ▲

第10章 ヒューマン・ロボットインタラクション
 10.1 はじめに
 10.2 ヒューマン・ロボットインタラクションの分類と歴史
  10.2.1 テレオペレーションの歴史と分類
  10.2.2 ハプティックインタフェースの歴史と分類
  10.2.3 パワーアシストの歴史と分類
  10.2.4 その他のヒューマン・ロボットインタラクション
 10.3 ヒューマン・ロボットインタラクションの制御理論
  10.3.1 人間のモデリング
  10.3.2 インタラクションの安定指標:受動性について
  10.3.3 マスタ・スレーブシステムの制御理論(I):時間遅れなし
  10.3.4 マスタ・スレーブシステムの制御理論(II):時間遅れあり
 10.4 事例紹介
  10.4.1 4ch アーキテクチャのバイラテラル制御
  10.4.2 PO/PC を用いたハプティックインタフェースやテレオペレーション
  10.4.3 ダンスパートナロボット
  10.4.4 ブレーキ制御に基づく人間・ロボット協調システム
 10.5 おわりに
このページの先頭へ▲

実装編

第11章 ロボットアーム
 11.1 はじめに
 11.2 ロボットアーム
 11.3 ロボットアームのモデリング
  11.3.1 運動学モデル
  11.3.2 動力学モデル
  11.3.3 順動力学問題と逆動力学問題
 11.4 ロボットアームのシステム同定
  11.4.1 アクチュエータと駆動方式に応じたシステム同定
  11.4.2 DD アームのシステム同定
  11.4.3 減速機を介して駆動するアームのシステム同定
 11.5 ロボットアームの制御
  11.5.1 AC 同期モータの電流制御
  11.5.2 位置P-速度PI 制御
  11.5.3 非線形補償制御(計算トルク法)
  11.5.4 外乱抑制性能と応答性を個別に指定できる2自由度制御
  11.5.5 ロバスト性を付与する外乱推定オブザーバ
  11.5.6 振動を抑制する関節角速度推定オブザーバ
  11.5.7 軸ねじれ量を補償する弾性変形補償
 11.6 事例紹介
  11.6.1 産業用マニピュレータの制御
  11.6.2 ビジュアルサーボ
 11.7 おわりに
このページの先頭へ▲

第12章 ロボットハンド
 12.1 はじめに
 12.2 運動学と静力学
  12.2.1 運動学
  12.2.2 静力学とフォースクロージャ
  12.2.3 パワーグラスプ
 12.3 動力学と制御
  12.3.1 ハンドの動力学
  12.3.2 ハンド制御
 12.4 把持計画
  12.4.1 はじめに
  12.4.2 把持計画の基礎
  12.4.3 把持計画手法の拡張
  12.4.4 把持計画を仮定したアームの動作計画
  12.4.5 おわりに
 12.5 事例紹介
  12.5.1 力覚フィードバック制御
  12.5.2 触近接覚フィードバック制御
  12.5.3 マスタ・スレーブハンド制御
  12.5.4 義手制御
  12.5.5 日常物体把持
 12.6 おわりに
このページの先頭へ▲

第13章 浮遊ロボット
 13.1 はじめに
  13.2 3次元移動体の基礎数理
  13.2.1 回転群とその表現
  13.2.2 回転角速度とキネマティクス方程式
  13.2.3 ダイナミクス方程式
  13.2.4 まとめ
 13.3 宇宙ロボットの制御
  13.3.1 宇宙ロボットの運動学
  13.3.2 宇宙ロボットの動力学
  13.3.3 宇宙ロボットのアームの運動による姿勢変動
 13.4 回転翼型空中ロボットの制御
  13.4.1 マルチロータヘリコプタの概要
  13.4.2 飛行原理
  13.4.3 ハードウェア構成
  13.4.4 座標系と記号の定義
  13.4.5 マルチロータヘリコプタの角速度安定化制御
  13.4.6 ミキシング
  13.4.7 ジャイロフィードバック制御
  13.4.8 マルチロータヘリコプタの自律制御
  13.4.9 制御系設計
  13.4.10 ウェイポイント間誘導
  13.4.11 まとめ
 13.5 飛行船型空中ロボットの制御
  13.5.1 飛行船の概要
  13.5.2 非ホロノミック拘束を考慮した飛行船の制御
  13.5.3 風外乱を考慮した屋外型飛行船の制御
  13.5.4 飛行船の縦系制御
 13.6 水中ロボットの制御
  13.6.1 深海調査用の自律航行型水中ロボット
  13.6.2 浅海調査用の水面貫通式自律航行型水中ロボット
  13.6.3 魚の胸ひれ運動のメカニズムとその水中ロボットへの応用
  13.7 おわりに
このページの先頭へ▲

第14章 車輪型倒立振子ロボット
 14.1 はじめに
  14.1.1 倒立振子ロボットの意味
  14.1.2 倒立振子ロボット制御研究の歴史と動向
 14.2 車輪型倒立振子のモデリングと制御の基本
  14.2.1 直線運動のための2 次元モデル
  14.2.2 拘束条件とロータ特性を考慮した3次元モデル
  14.2.3 倒立振子ロボット制御の基本的な考え方
 14.3 位置・姿勢および胴体角度の観測・推定法
  14.3.1 姿勢の観測・推定とその特徴
  14.3.2 ジャイロと加速度センサの併用法
  14.3.3 オブザーバを用いる方法
 14.4 車輪型倒立振子ロボットの運動制御
  14.4.1 車輪型倒立振子ロボットの移動制御
  14.4.2 車輪型倒立振子ロボットの起立・着座制御
  14.4.3 高加速度の実現をめざす直接傾き制御
 14.5 事例紹介
  14.5.1 ホンダ搭乗型倒立振子ロボット(平行2輪)の制御システム
  14.5.2 産業技術総合研究所マイクロモビリティの制御システム
  14.5.3 トヨタパートナートロボットWingletの制御システム
  14.5.4 日立人間共生ロボットEMIEW2の走行制御
  14.5.5 足漕ぎ型倒立振子ロボットWi-PMPの制御システム
  14.5.6 教育用機器の制御と実装
 14.6 おわりに
このページの先頭へ▲

第15章 四輪/クローラーロボット
 15.1 はじめに
 15.2 車輪型移動ロボット
  15.2.1 種々の車輪型移動機構
  15.2.2 車輪型移動ロボットの運動学と自己位置推定
  15.2.3 車輪型移動ロボットの誘導制御
 15.3 クローラ型移動ロボット
  15.3.1 クローラの動力学と接地摩擦モデル
  15.3.2 クローラ型移動ロボットの運動学と自己位置推定
  15.3.3 様々なクローラ移動機構
  15.3.4 クローラ型移動ロボットの誘導制御
 15.4 移動マニピュレータ
  15.4.1 移動マニピュレータの運動学
  15.4.2 移動マニピュレータの動力学
  15.4.3 運動学冗長性の利用
  15.4.4 誘導/ハンド軌道追従制御
 15.5 事例紹介
  15.5.1 移動ロボットのための環境地図生成
  15.5.2 移動ロボットのビジュアルオドメトリ
  15.5.3 柔軟全周囲クローラ
  15.5.4 消防ロボット
  15.5.5 四脚/四輪移動ロボット
  15.5.6 原発対応ロボット
 15.6 おわりに
このページの先頭へ▲

第16章 ヘビ型ロボット
 16.1 はじめに
 16.2 運動学モデルと制御
  16.2.1 速度拘束式と運動学モデル
  16.2.2 運動学モデルに基づく制御と特異姿勢
  16.2.3 非接地リンクの導入と運動学的冗長性
  16.2.4 運動学的冗長性を用いた制御
  16.2.5 実機実験
  16.2.6 まとめ
 16.3 動力学モデルと制御
  16.3.1 速度拘束式を考慮した動力学モデル
  16.3.2 運動学的および動力学的冗長性を用いた制御
  16.3.3 シミュレーション
  16.3.4 実機実験
  16.3.5 まとめ
 16.4 ハイブリッドモデルと多様な滑走形態
  16.4.1 ハイブリッド運動学モデルと制御
  16.4.2 ハイブリッド動力学モデルとsinus-lifting滑走
  16.4.3 サイドワインディング滑走
  16.4.4 まとめ
 16.5 連続体モデルと制御
  16.5.1 連続体の幾何モデル
  16.5.2 離散近似
  16.5.3 平面運動の方程式と制御
 16.6 事例紹介
  16.6.1 東京工業大学広瀬研のヘビ型移動ロボット
  16.6.2 神経モデルに基づくヘビ型ロボットの運動制御
  16.6.3 螺旋捻転運動によりパイプ内を移動するヘビ型ロボット
  16.6.4 ねじ推進ヘビ型ロボット
 16.7 おわりに
このページの先頭へ▲

第17章 二足歩行ロボット
 17.1 はじめに
 17.2 位置制御ベース
  17.2.1 ZMP に基づく制御
  17.2.2 動歩行制御とモータ制御
 17.3 受動歩行ベース
  17.3.1 受動的動歩行
  17.3.2 リミットサイクル型受動歩行
  17.3.3 平衡点生成と受動歩行
  17.3.4 受動走行
 17.4 融合・統合
  17.4.1 油圧駆動によるトルク制御
  17.4.2 最適制御で結ぶ受動歩行とZMP 規範歩行
 17.5 おわりに
このページの先頭へ▲

第18章 多脚ロボット
 18.1 はじめに
 18.2 多脚ロボットの運動学
  18.2.1 静的安定性を保つ歩容
  18.2.2 デューティ比
  18.2.3 脚位相
  18.2.4 安定余裕
  18.2.5 歩行速度
  18.2.6 デューティ比可変歩容
  18.2.7 多脚ロボットの事例
 18.3 軌道計画とナビゲーション
  18.3.1 全方向歩容と任意の軌道計画
  18.3.2 ナビゲーション
 18.4 歩行制御における集中制御と分散制御
  18.4.1 集中制御
  18.4.2 分散制御
 18.5 多脚ロボットの位置ベース歩行制御
  18.5.1 動歩行の軌道制御
  18.5.2 油圧駆動型6脚ロボットの位置ベース歩行制御
  18.5.3 6脚ロボットのモデル規範型スライディングモード歩行制御
 18.6 多脚ロボットのカベース歩行制御
  18.6.1 鉛直方向の脚力フィードフォワード制御
  18.6.2 水平方向の脚力制御
  18.6.3 6脚ロボットの力ベース歩行制御
  18.6.4 力制御による柔軟歩行
 18.7 多脚ロボットのインピーダンス歩行制御
  18.7.1 スカイフックサスペンション制御
  18.7.2 インピーダンス歩行制御
 18.8 未知環境適応型歩行
  18.8.1 遊脚の軌道制御
  18.8.2 未知環境での自律歩行
 18.9 おわりに
このページの先頭へ▲

第19章 ヒューマノイドロボット
 19.1 はじめに
 19.2 力学パラメータの同定
  19.2.1 力学パラメータに関する線形表現
  19.2.2 ヒューマノイドロボットのパラメータ同定法
  19.2.3 力学パラメータの力学的整合条件
  19.2.4 Persistent Excitation(PE)性
 19.3 重心運動量行列と分解運動量制御
  19.3.1 重心運動量行列
  19.3.2 重心運動量行列の性質
  19.3.3 重心運動量行列の計算アルゴリズム
  19.3.4 分解運動量制御
 19.4 分解運動量制御
  19.4.1 モデリング
  19.4.2 制御系設計
  19.4.3 実装と実験
  19.4.4 その後の展開
 19.5 一般化逆動力学
  19.5.1 概要
  19.5.2 アルゴリズム
  19.5.3 適用例
 19.6 トルク制御と最適接触力制御
 19.7 多点接触動作計画・制御
  19.7.1 多点接触動作の基礎知識
  19.7.2 多点接触動作計画
  19.7.3 接触点列からフィードバック制御へ
  19.7.4 おわりに
 19.8 脚腕協調制御
  19.8.1 はじめに
  19.8.2 複数タスクの同時実行
  19.8.3 マルチステップ動作計画
  19.8.4 全身による力制御
  19.8.5 種々の対象物マニピュレーション
  19.8.6 おわりに
 19.9 優先度付き全身運動制御
  19.9.1 はじめに
  19.9.2 零空間を利用した優先度付き逆運動学の解法
  19.9.3 不等式・等式制約条件を含む優先度付き逆運動学の解法
  19.9.4 乗数法による優先度付き逆運動学の解法
  19.9.5 おわりに
 19.10 3次元視覚に基づく動作計画
  19.10.1 3次元視覚に基づくヒューマノイドロボットの歩行計画
  19.10.2 3次元視覚に基づくヒューマノイドロボットの動作計画
 19.11 マルチロコモーション
  19.11.1 マルチロコモーションロボット
  19.11.2 PDAC による移動形態の獲得
  19.11.3 SAL による自律的移動形態選択
 19.12 身体–環境相互作用ダイナミクス分節
  19.12.1 身体{環境相互作用に根差した行動分節
  19.12.2 大域的制御戦略のための行動分節
  19.12.3 「跳ね起き」の「ツボ」
  19.12.4 「ツボ」と行動分節
  19.12.5 行動分節点=「目の付け所」
  19.12.6 分節化と記号接地
 19.13 腱駆動ヒューマノイド
  19.13.1 腱駆動ヒューマノイドのモデリング
  19.13.2 腱駆動ヒューマノイドの制御系の構成と実装
  19.13.3 腱駆動ヒューマノイドの動作
 19.14 おわりに
このページの先頭へ▲

第20章 高速ロボット
 20.1 はじめに
  20.1.1 高速視覚フィードバック
  20.1.2 高速マニピュレーション
  20.1.3 ダイナミックマニピュレーション
  20.1.4 高速ロボットシステム
 20.2 ターゲットトラッキング
  20.2.1 ターゲットトラッキングの原理
  20.2.2 パンチルトカメラによるトラッキング
  20.2.3 光学顕微鏡におけるトラッキング
 20.3 高速ハンドリング
  20.3.1 ロボットの視覚制御
  20.3.2 ダイナミックキャッチング
  20.3.3 ダイナミックリグラスピング
  20.3.4 高速ペン回し
  20.3.5 微小物体キャッチ
  20.3.6 布の高速折りたたみ
  20.3.7 まとめ
 20.4 ダイナミックマニピュレーション
  20.4.1 高速キャプチャリング
  20.4.2 非把持ダイナミックマニピュレーション
 20.5 高速ロボットシステムの例
  20.5.1 野球ロボットとジャグリングロボット
  20.5.2 エアホッケーロボット
  20.5.3 卓球ロボット
 20.6 おわりに
このページの先頭へ▲

第21章 群ロボット
 21.1 はじめに
 21.2 マルチエージェントシステム
  21.2.1 マルチエージェントシステム制御の基礎
  21.2.2 1 次システムのフォーメーション
 21.3 フォーメーション制御
  21.3.1 システムの記述
  21.3.2 フォーメーションの記述方法
  21.3.3 相対位置によるフォーメーション制御
  21.3.4 相対距離によるフォーメーション制御
  21.3.5 おわりに
 21.4 センサネットワーク
  21.4.1 モバイルセンサの被覆制御
  21.4.2 モバイルセンサの被覆制御(重要度,計測半径あり)
  21.4.3 持続的被覆制御
  21.4.4 ゲーム理論的被覆制御
  21.4.5 おわりに
 21.5 群ロボットI
  21.5.1 場によるロボット集団の制御
  21.5.2 位相進行波による場
  21.5.3 ロボットへの実装
  21.5.4 誘導アルゴリズム
  21.5.5 まとめ
 21.6 群ロボットII 衝突回避を考慮したモデル予測編隊制御
  21.6.1 はじめに
  21.6.2 制御対象と制御目的
  21.6.3 衝突回避のための制約条件
  21.6.4 衝突回避を考慮した編隊制御則
  21.6.5 実機実験
  21.6.6 おわりに
 21.7 動物行動学に基づくロボティックスワーム
  21.7.1 ロボティックスワーム
  21.7.2 群れ行動解析の一手法: 協調荷押し問題
  21.7.3 動物行動学に基づく解析
  21.7.4 獲得された群れ行動
  21.7.5 まとめ
 21.8 フォーメーション飛行
  21.8.1 制御対象と座標系
  21.8.2 制御系設計
  21.8.3 モデル予測制御による位置制御系設計
  21.8.4 規範モデル追従型モデル予測制御
  21.8.5 規範モデル追従型モデル予測制御によるフォーメーション飛行
  21.8.6 編隊飛行のシミュレーションおよび実験
 21.9 おわりに
このページの先頭へ▲

第22章 マイクロ・ナノロボット
 22.1 はじめに
 22.2 マイクロロボットの駆動原理とモデリング
  22.2.1 電磁駆動型マイクロロボット
  22.2.2 静電アクチュエータ駆動型マイクロロボット
  22.2.3 圧電アクチュエータ駆動型マイクロロボット
  22.2.4 空圧マイクロロボット
  22.2.5 磁気駆動マイクロロボット
  22.2.6 レーザ駆動型マイクロロボット
  22.2.7 バイオ化学エネルギー駆動型マイクロロボット
 22.3 マイクロロボットの設計と制御
  22.3.1 マイクロロボットの移動機構
  22.3.2 マイクロロボットの知能化
  22.3.3 マイクロロボット制御
  22.3.4 MEMSによる自律分散マイクロシステムの制御
  22.3.5 ハードウェア人工ニューラルネットワークによる
      MEMSマイクロロボットの制御
  22.3.6 化学刺激で駆動するソフトアクチュエータの制御
  22.3.7 バイオアクチュエータによるマイクロロボットの制御
 22.4 事例紹介
  22.4.1 マイクロマニピュレーション
  22.4.2 ナノマニピュレーション
  22.4.3 オンチップロボティクス
  22.4.4 モータータンパク質で駆動するマイクロロボット
  22.4.5 分子ロボティクス
  22.4.6 生命機械融合ウェットロボティクス
 22.5 おわりに
このページの先頭へ▲

第23章 パワーアシストロボット
 23.1 はじめに
 23.2 作業指向のモデリングと計測・制御
  23.2.1 パワーアシストの考え方
  23.2.2 パワーアシストロボットの産業応用
  23.2.3 モデリングと計測・制御のための要素技術
  23.2.4 作業指向に基づいた応用例
 23.3 センサ・アクチュエータとモデリング
  23.3.1 センシングシステム
  23.3.2 空気圧アクチュエータ
 23.4 安定性・安全性
  23.4.1 環境の不確定性に関する制御系の安全性
  23.4.2 パワーアシストロボットの安全技術構築
  23.4.3 人間の安全性に関するパワー制限
 23.5 事例紹介
  23.5.1 産業応用(製造業)
  23.5.2 産業応用(マッスルスーツ)
 23.6 おわりに
このページの先頭へ▲

展開編

第24章 健康・介護・リハビリテーション支援
 24.1 はじめに
 24.2 健康増進支援
  24.2.1 人間に適応するトレッドミルの制御
  24.2.2 走行トレーニングのバイオフィードバック制御
  24.2.3 スポーツにおけるサイバネティック・トレーニング
 24.3 リハビリテーション支援
  24.3.1 上肢運動機能のリハビリテーションと制御(片手運動機能)
  24.3.2 上肢運動機能のリハビリテーションと制御(両手協調機能)
  24.3.3 歩行運動機能のリハビリテーションと制御
 24.4 介護支援:全身触覚による要介護者抱き上げ作業の制御
 24.5 福祉支援:車いすの制御
 24.6 おわりに
このページの先頭へ▲

第25章 農作業支援
 25.1 はじめに
  25.1.1 農作業支援ロボットの概要
  25.1.2 制御のためのモデリング
 25.2 農用車両ロボット
  25.2.1 農用ロボットの運動モデリング
  25.2.2 果樹園UGV
  25.2.3 コンバインのモデリングと制御
  25.2.4 ロボット田植機
 25.3 農用アームロボット
  25.3.1 スイカ収穫ロボット
  25.3.2 イチゴ収穫ロボット
  25.3.3 ホウレンソウ収穫ロボット
  25.3.4 キャベツ収穫ロボット
 25.4 おわりに
このページの先頭へ▲

第26章 建築・土木作業支援
 26.1 はじめに
 26.2 建設・土木機械の遠隔操作
  26.2.1 無人化施工
  26.2.2 体感型遠隔操作
  26.2.3 操作支援技術
 26.3 建設・土木作業における計測と環境のモデリング
  26.3.1 レンジファインダによる3 次元計測とモデリング
  26.3.2 ステレオ視による3 次元計測とモデリング
 26.4 建設・土木機械の制御
  26.4.1 ホイールローダの走行制御
  26.4.2 ホイールローダのバケット制御
  26.4.3 油圧ショベルの自動掘削制御
  26.4.4 クレーンの振れ止め制御
 26.5 事例紹介
  26.5.1 自律ホイールローダによる土砂掬い取り作業
  26.5.2 水中施工機械の遠隔操作
  26.5.3 センサレス振れ止め制御によるアンローダの半自動運転
 26.6 まとめ
このページの先頭へ▲

第27章 宇宙開発支援
 27.1 はじめに
 27.2 軌道上宇宙ロボットのミッション
  27.2.1 スペースシャトルおよび宇宙ステーション搭載ロボットアーム
  27.2.2 フリーフライング宇宙ロボット
 27.3 月惑星探査ロボットのミッション
  27.3.1 月惑星探査の5 段階
  27.3.2 月・火星探査ロボットの歴史
  27.3.3 小天体探査の歴史
  27.3.4 今後の月惑星探査ロボット
 27.4 宇宙ロボットの耐環境性
 27.5 軌道上宇宙ロボットの力学と制御
  27.5.1 運動学と動力学の基礎式
  27.5.2 運動量保存則と非ホロノミック拘束
  27.5.3 反動ゼロ空間
  27.5.4 振動的なベースに搭載されたロボットアームの力学と制御
 27.6 月惑星探査ロボットの力学と制御
 27.7 おわりに
このページの先頭へ▲

第28章 柔軟物体のハンドリング
 28.1 はじめに
 28.2 伸縮面状物体の間接同時位置決め
  28.2.1 面状物体の変形制御
  28.2.2 問題設定
  28.2.3 間接同時位置決めのモデリング
  28.2.4 間接同時位置決めの実行可能性
  28.2.5 間接同時位置決めの繰返し制御則
  28.2.6 変形形状フィードバック制御
 28.3 柔軟指による物体操作
  28.3.1 ヒトの指先からロボット柔軟指へ
  28.3.2 制御系に遅れがない理想的な環境での操り能力
  28.3.3 解剖学的に見た拇指と示指による器用な操り動作と制御
  28.3.4 多関節ロボットハンドへの拡張
 28.4 ソフトインタフェースを介する物体操作
  28.4.1 ソフトインタフェース
  28.4.2 柔軟体の物性の利用とモデリング
  28.4.3 ノンコロケートシステム
  28.4.4 布地ハンドリング
 28.5 線状物体・帯状物体のハンドリング
  28.5.1 線状物体・帯状物体のモデリング手法
  28.5.2 線状物体・帯状物体の変形形状の導出手法
  28.5.3 線状物体の定性的ハンドリング計画
  28.5.4 線状物体・帯状物体の変形経路計画
 28.6 レオロジー物体のハンドリング
  28.6.1 レオロジー物体
  28.6.2 レオロジー物体の特性
  28.6.3 応力{歪み関係の定式化
  28.6.4 有限要素モデリング
  28.6.5 力学パラメータの推定
  28.6.6 レオロジー物体での実験結果
  28.6.7 食品のハンドリングの例
 28.7 おわりに
このページの先頭へ▲

第29章 医療支援
 29.1 はじめに
 29.2 手術手技の高度化のためのロボット技術
  29.2.1 マスタースレーブマニピュレータシステム
  29.2.2 多自由度鉗子とロボット
  29.2.3 微細手術支援ロボット
  29.2.4 エネルギーデバイス・手術操作の自動化機器とロボット
 29.3 画像誘導手術とロボット
  29.3.1 術中画像計測と手術支援ロボット
  29.3.2 手術計画と手術シミュレーション
 29.4 手術支援システム統合化技術
  29.4.1 OR.NET, MDPnP, SCOT
  29.4.2 OpenIGTLink
  29.4.3 IGSTK
  29.4.4 手術支援システム統合化技術とオープンソース
 29.5 手術トレーニングとロボット
  29.5.1 はじめに
  29.5.2 手術手技のトレーニング方法
  29.5.3 ロボット技術を応用した手術トレーニング
  29.5.4 da Vinci におけるトレーニング
  29.5.5 トレーニングシステム開発ガイドライン
 29.6 手術支援ロボットの安全
  29.6.1 手術支援ロボットの副作用・不具合事象
  29.6.2 手術支援システムの法規制と国際標準
 29.7 おわりに
このページの先頭へ▲

第30章 災害対応支援
 30.1 はじめに
 30.2 災害・事故対応におけるロボット技術のニーズ
  30.2.1 ロボット技術とは
  30.2.2 災害対応ロボットのニーズ
  30.2.3 遠隔操作と自律化のニーズ
 30.3 東日本大震災対応および1F 廃炉に向けての遠隔技術開発
  30.3.1 災害の概要
  30.3.2 対災害ロボティクスタスクフォース
  30.3.3 廃炉に向けた取組み
  30.3.4 資源エネルギー庁の補助金・委託費による遠隔操作機器の研究開発
  30.3.5 遠隔技術タスクフォースの活動
 30.4 東日本大震災対応および1F 事故対応で導入されたロボット技術
  30.4.1 震災および津波対応におけるロボット活用
  30.4.2 原発事故対応・廃炉措置におけるロボットの導入
  30.4.3 無人建設機械の活用
 30.5 災害対応ロボット技術に関する研究開発
  30.5.1 災害対応ロボット
  30.5.2 無人化施工技術
  30.5.3 原子力関連のロボット技術開発
  30.5.4 NEDO 災害対応無人化システム研究開発プロジェクト
 30.6 産業競争力懇談会における災害対応ロボットの社会実装のための提言
  30.6.1 「災害対応ロボットと運用システムのあり方」プロジェクト
  30.6.2 「災害対応ロボットセンター設立構想」プロジェクト
  30.6.3 「災害対応ロボットの社会実装」プロジェクト
  30.6.4 COCN「災害対応ロボット推進連絡会」
 30.7 災害対応ロボットの社会実装に向けて
  30.7.1 社会インフラの維持管理・災害対応ロボットに関するプロジェクト
  30.7.2 ロボット新戦略
  30.7.3 福島・国際研究産業都市(イノベーションコースト)構想
  30.7.4 実証試験拠点および研究開発・人材育成拠点の設置
 30.8 おわりに
このページの先頭へ▲

総括編

第31章 ロボット制御の歴史と未来
 31.1 はじめに
 31.2 ロボット運動学の黎明期
  31.2.1 逆運動学に基づく関節位置制御
  31.2.2 順動力学と計算トルク制御法
  31.2.3 直接駆動ロボットの提案
 31.3 PDフィードバック制御法の登場
  31.3.1 ハミルトンの正準方程式から導出されたPDフィードバック制御
  31.3.2 外界センサに基づく作業座標フィードバック
  31.3.3 ラグランジュ方程式に基づく受動性ベース制御法
  31.3.4 柔軟関節ロボットの制御
  31.3.5 位置と力のハイブリッド制御
 31.4 ロボットの適応制御と学習制御
  31.4.1 実時間適応制御方式
  31.4.2 適応制御方式に基づく重力補償法
  31.4.3 繰返し学習制御
 31.5 冗長多関節ロボット制御とベルンシュタイン問題
  31.5.1 手先到達運動の制御法
  31.5.2 手先拘束のある冗長関節ロボットの制御
  31.5.3 冗長多関節ロボット指による任意形状物体の安定把持
  31.5.4 冗長多関節ロボットアームの入出力特性
      (強正実性の拡張と最適レギュレーション)
 31.6 多関節マニピュレータの最適設計に向けて(リーマン幾何学の導入)
  31.6.1 時定数α>0を実現するPD制御法
  31.6.2 リーマン多様体と測地線方程式
  31.6.3 ロボット制御系の最適設計(リーマン距離に基づく評価規範)
  31.6.4 冗長関節ロボットアームの時定数α>0を目標にした制御系設計法
  31.6.5 任意形状物体の把持(2次元理論解析)
 31.7 ロボット制御の未来(手助けできる知能ロボットの将来)
  31.7.1 巧みさの評価指標の創製
  31.7.2 シミュレータ開発からビッグデータ解析へ
  31.7.3 センシング技術の洗練
  31.7.4 ハードウェアにイノベーションは起こる
  31.7.5 ロボット制御の未来はIoTとアプリ開発に
 31.8 おわりに
このページの先頭へ▲

 
 
本サイトのご利用についてお問合せプライバシーについて | 会社概要 | インプレスグループサイト | インプレスグループTop |
 Copyright © 2016 Kindai kagaku sha Co.,Ltd, an Impress Group company. All rights reserved.