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佐々木 忍
JAERI-Research 95-038, 22 Pages, 1995/05
JAERI-Research-95-038.pdf:0.66MB
マニピュレータの運動解析で用いるヤコビ行列は、複雑な要素で構成され、自由度の増加と共に誘導が困難となる。本報では、指先と関節の速度関係から再帰的アルゴリズムと数式処理の技法を活用して要素の自動生成を実現した。さらに、基準座標系を別な空間座標系に移し、適切な座標変換と関節軸相互の機構学的特徴を考慮することで結果の簡略化が可能となった。提案した手法は、運動解析における計算の効率化とともに、系特有の特異点の解析にも有効である。
佐々木 忍
Robotica, 13, p.233 - 241, 1995/00
被引用回数：9 パーセンタイル：50.96(Robotics)複雑な作業を器用にこなす目的から、関節機構に冗長性を導入することは一般的であるが、反面制御の困難さが伴う。本報は、解析における重要な役割を果たすヤコビ行列を速度空間で定義し、機構に依存した任意の空間で観察することで、コンパクトな表現を導き、数式処理法による自動生成を可能とした。アクチュエータの陽的な運動表現や特異性の解析などに有効となる。
佐々木 忍
JAERI-M 93-192, 15 Pages, 1993/09
本報は、マニピュレータの逆問題を解く場合に遭遇する重要な数値問題について取扱う。すなわち、線形化計算で発生する解の初期値依存性や狭い探索範囲などの基本的な問題点をステップ幅の自動調整アルゴリズムにより首尾よく改善する。変数次元の削減と線形近似に基づく実用的な最適化モデルにおいて、アーム解が十分に広い範囲にわたって迅速に探索できることが明らかになり、またNewton法による従来の計算もこのアルゴリズムやシンプレックス法との併用により探索能力が大きく向上する。
佐々木 忍
JAERI-M 89-137, 102 Pages, 1989/10
多関節形ロボット・マニピュレータに対する逆運動学の解法は、多くの三角関数を含む非線形性のために取扱いが極めて困難であると考えられている。もっとも一般的な接近方法は線形化を前提としたヤコビ行列を利用することである。しかしながら、この反復法には、解の初期値依存性や特異性といった解の特性に重要な影響を及ぼす数値問題がつねに伴う。こうした事実を考慮に入れて、これとは異なる観点からのアプローチが新しく提案されてきた。それらは運動学モデルの多項式変換、数理計画の最小化技法、ベクトルと幾何学的考え方、最適化問題と関連づけた関節変数の分離などが基礎になっている。計算機シミュレーションより、それぞれの手法は、複雑な逆問題を精確に解く有用なアルゴリズムと確認できた。本報はこれまでの基礎研究の成果をまとめたものである。
佐々木 忍
JAERI-M 88-087, 39 Pages, 1988/05
本報では、マニピュレータの位置制御等でしばしば利用されるヤコビ行列の計算法をマニピュレータの指先速度と関節速度間の関係に着目して理論的に導き出した。さらに、先に報告した運動学の一般式と併用すると任意のマニピュレータに対するヤコビ行列が計算機で自動的に作り出せ、ヤコビ行列を得るのに必要な従来の複雑な手計算の処理過程を取り除くことができる。このような漸化式表現による簡易な記述は計算の高速化にも結びつき十分実用可能なアルゴリズムであることが明らかなになった。
木下 正弘; 高松 武一郎*
Comput.Chem.Eng., 10(4), p.353 - 363, 1986/00
被引用回数：6 パーセンタイル：57.53(Computer Science, Interdisciplinary Applications)多成分フラッシュ蒸留問題を解くための1つの強力なアルゴリズムを提案する。繰り返し変数は液モル分率であり、対角要素は1に近くて非対角要素の絶対値は1に比べて十分に小さいという特徴をヤコビ行列が有するよう、残余関数の選定に工夫がなされている。繰り返し変数の初期値にかなり粗野なものを用いても、初めに計算したヤコビ行列のすべての繰り返しステップで使うことにより、容易に収束解が得られる。溶液の非理想性が比較的小さい場合には、単位行列をヤコビ行列の代わりに用いても、より短い計算時間で収束解が得られる。本アルゴリズムは、成分間の相対揮発度の大小、非理想性の大小にかかわらず、あらゆるケースの問題を解くことができる。
木下 正弘
Journal of Nuclear Science and Technology, 23(4), P. 378, 1986/00
被引用回数：1 パーセンタイル：56.32(Nuclear Science & Technology)先に公開された、多段型水-水素間同位体交換塔のシミュレーション手法においては、ヤコビ行列が対角要素が1に近くて非対角要素の絶対値が1に比べて充分に小さいという特徴を有するよう、独立変数と残余関数の選定に工夫がなされていた。そのため、Newton-Raphson法を厳密に適用する必要はなく、はじめに計算したヤコビ行列の逆行列をすべてのくり返しステップで使うことにより、容易に収束解が得られる。即ち、ヤコビ行列及びその逆行列の計算はたった1回必要なだけであり、なんらの擬Newton法(例えば、Broyden法)も必要としない。本報は、以上のことを数値実験によって検証し、前報に比べて大幅に計算時間が短縮することを示した速報である。
木下 正弘
Journal of Nuclear Science and Technology, 21(4), p.299 - 307, 1984/00
被引用回数：5 パーセンタイル：51.26(Nuclear Science & Technology)抄録なし
