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* システム制御研究室 [#qb249ac2]

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> この研究室では，制御工学に関連したテーマについて研究を行っています． 制御を利用することで，「こんなこともできる！」という可能性に挑戦しています．

** 自立走行二輪車のロバスト姿勢制御 [#ze291771]
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> 自転車やオートバイに代表される二輪車は，私達に身近な乗り物の1つです． 我々は何度も練習を繰り返すことで，うまくバランスをとり上手に乗りこなすことができます． 

> しかし，初心者は乗りこなすまでに非常に多くの時間を費やすことになりますし， 高齢者はその運動能力の低下により転倒などの危険性を伴います． これは，二輪車が，静止時には不安定であるが速度が増すことにより安定性が上がるという特性を持っているからです． 

> 二輪車を安定に走行させることができれば， こうした初心者や高齢者へのサポートシステムとして利用できるのではないかと考えられます． サポートシステムを前提とするのであれば，静止時からの安定化が必要であると考え， バランサー装置を搭載した二輪車を開発し，安定化制御系を構築しています．

** 構造物のロバスト振動制御 [#nf8b751b]

> 近年，構造物の高層化や長尺化などにより，見かけの剛性が低下することによる柔軟化が問題となっています． 特に高層ビルでは，風や交通振動などでも揺れが生じ，居住性の低下を招きます． そのため，何かしらの制振装置を搭載することによりこの問題を解決しています． 

> 制振装置には外部から制御力を加えることなく構造物の揺れを低減させるパッシブ型と 外部から制御力を加えて構造物の揺れを低減させるアクティブ型に大別されます． また，これらを組み合わせたセミアクティブ型も存在します． パッシブ型は構造物の共振周波数にチューニングした装置の共振現象を利用して制振を行うものであり， アクティブ型は構造物の揺れに対して計算された制御量によって， おもりを強制的に駆動させることにより揺れを低減するものです． 

> パッシブ型はその性質上，制振装置の共振周波数以外では制振効果が期待できません． したがって，最終的にチューニング作業を行う必要があります． また，経年変化や積載物の変化などで構造物の共振周波数がずれた場合には，再調整が必要となります． さらに，1つの制振装置で1つの周波数しか低減できないので， 複数個の周波数を低減したい場合には，その数だけの制振装置が必要になります． 

> 一方，アクティブ型は構造物の振動を測定することによって操作量を計算するので， 複数個の周波数に対しても制振効果を得ることができます． また，装置の質量比を小さくすることも可能であり，その期待度は大きいです． そこで，アクティブ型制振装置に着目した構造物の制振問題について検討しています．

** マニピュレータの制御 [#y17b9730]

> 近年，ロボットは様々な分野に広く普及しています． ロボットは自動･自律化能力のあるロボットと，遠隔操作型のロボットに分けられます． 

> 前者の例としてはエンターテイメント･サービスの分野での『ASIMO』(HONDA)や， 産業用では工場における24時間365日完全自動化の製造業用ロボットなどがあります． 

> 後者の遠隔操作型ロボットは宇宙や深海，地中，原子炉内など人間が直接作業するには困難であったり， 危険であるような場所で活躍しており，宇宙開発でのNASAによる遠隔操作型火星探索ロボットなどがあります． また近年，医療分野で遠隔操作型ロボットが注目を集めており， その例として遠隔操作型手術支援ロボット『ZEUS』(Computer Motion社)を挙げることができます． 遠隔操作型のロボットでは，マスタ・スレーブシステムを用いることで， 操作者は特別な操作技術なしにロボットを操作することができます． 

> 今後このようなマスタ・スレーブシステムは利用範囲の拡大が考えられ， 更なる高精度・高機能を必要とされてくると考えられます． そこで，こうしたロボットアームの基礎的な研究を検討しています．
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