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教員紹介

明 愛国 教授 MING Aiguo

  • 情報メディアシステム学専攻
  • 制御システム学講座
  • ming(at)mce.uec.ac.jp

1. これまでの研究

ロボットなどを対象に、その機構と制御法を中心に、実際のロボットおよびシステムの研究と開発を行ってきました。研究内容は大別して、
(1) 平面SCARAロボットの運動制御
(2) 球面SCARAロボットの研究開発
(3) ワイヤパラレルメカニズムの研究
(4) 高速・高精度粗微動実装ロボットシステムの研究開発です。

(1)は、世界でも有名な平面SCARAロボットの軌跡制御の高速化と精度向上を実現しました。 (2)は、平面SCARAロボットを三次元空間へ発展させた球面SCARAロボットを開発し、その有用性、特に工芸品の加工における実用性を実験により確認しています。 (3)は、新しいワイヤ駆動パラレルメカニズムについて理論解析と実験の両方からアプローチし、この機構の一般概念、機構と制御系の設計法を提案しました。 (4)は、SCARAロボットの作業の高精度化と高速化を図るための微動機構と新しい光ファイバー位置決めセンサの開発と粗微動協調制御の研究を行いました。

2. これからの研究

制御対象によい機構と適した制御系を元に、ダイナミクス特性・非線形特性に着目して、ロボットやメカトロ機器の機構系、制御系、センサ系などを統合的に研究・開発する。主な研究テーマは、下記の通りです。

人間に学ぶスマートなハイパーパーダイナミックマニピュレーション

人類の進化過程が長く、人間の構造と動作には合理性が多く秘められており、スポーツなどのハイパーダイナミックマニピュレーションにおいて人間が如何に自身の機構をうまく使っているのが非常に興味深い課題です。一方、一般のロボットは重厚な構造をしているため、ハイパーダイナミックマニピュレーションの実現が困難です。本研究は、人間の機構の合理化と高度な運動制御技能をヒントに、スマートな機構で高度な運動能力を持つマニピュレータの新しい動的な設計法・機構・運動制御法の研究開発を行います。
ケーススタディとしてまずゴルフスイング動作を取り上げており、シミュレーションと実機開発の両方からゴルフスイングロボットのユニークな機構と制御方法を研究しています。最近、これらの成果を小型ヒューマノイドに応用し、跳躍動作などのダイナミック動作に関する研究を進めています。

2台の移動マニピュレータによる協調作業における協調制御

重いもの、大きいものの搬送や作業などの場合、複数台のロボットによる協調作業が必要です。本研究では、移動性のよい移動ロボットと操作性のよいマニピュレータを組み合わせた移動マニピュレータを2台使用して対象物の運搬、作業を行うための機構、センサフュージョンと協調制御のアルゴリズムを研究しています。また、応用研究としてホームサービスに関する研究も行っております。

インテリジェント羽ばたきロボット・水中ロボットの研究開発

スマートマテリアルである圧電繊維の多機能(アクチュエーティング、センシング、発電)を利用して、インテリジェント羽ばたきロボット・水中ロボットの研究開発を行っています。

そのほか、超高精度歯車測定機の同期制御に関する研究も行っています。

3.最後に

システム(メカトロニクス)的、弁証的な考え方で制御対象(人間も含む)を捉え、ダイナミクス・非線形特性に着目してロボットやメカトロ機器の研究開発を進めていきたいと考えています。

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