論文の概要: Optimal control of differentially flat underactuated planar robots in the perspective of oscillation mitigation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.15528v1
• Date: Mon, 16 Mar 2026 16:55:11 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-21 18:33:56.877843
• Title: Optimal control of differentially flat underactuated planar robots in the perspective of oscillation mitigation
• Title（参考訳）: 振動緩和の観点からの微分平板型平面ロボットの最適制御
• Authors: Stefano Lovato, Michele Tonan, Matteo Bottin, Matteo Massaro, Alberto Doria, Giulio Rosati,
• Abstract要約: 不安定なロボットはアクチュエータよりも多くの自由度によって特徴づけられる。 この構造特性は、軽量で費用対効果の高いロボットシステムの開発を可能にする。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Underactuated robots are characterized by a larger number of degrees of freedom than actuators and if they are designed with a specific mass distribution, they can be controlled by means of differential flatness theory. This structural property enables the development of lightweight and cost-effective robotic systems with enhanced dexterity. However, a key challenge lies in managing the passive joints, whose control demands precise and comprehensive dynamic modeling of the system. To simplify dynamic models, particularly for low-speed trajectories, friction is often neglected. While this assumption simplifies analysis and control design, it introduces residual oscillations of the end-effector about the target position. In this paper, the possibility of using optimal control along with differential flatness control is investigated to improve the tracking of the planned trajectories. First, the study was carried out through formal analysis, and then, it was validated by means of numerical simulations. Results highlight that optimal control can be used to plan the flat variables considering different (quadratic) performance indices: control effort, i.e. motor torque, and potential energy of the considered underactuated joint. Moreover, the minimization of potential energy can be used to design motion laws that are robust against variation of the stiffness and damping of the underactuated joint, thus reducing oscillations in the case of stiffness/damping mismatch.
• Abstract（参考訳）: 不動ロボットはアクチュエータよりも多くの自由度が特徴であり、特定の質量分布で設計されている場合、微分平坦性理論によって制御できる。 この構造特性は、軽量で費用対効果の高いロボットシステムの開発を可能にする。 しかし、重要な課題は受動的関節の管理であり、その制御はシステムの正確かつ包括的な動的モデリングを要求する。 動的モデル、特に低速軌道を単純化するために、摩擦はしばしば無視される。 この仮定は解析と制御設計を単純化するが、目標位置に関するエンドエフェクタの残留振動を導入する。 本稿では, 最適制御と微分平坦度制御の併用の可能性について検討し, 計画された軌道の追従性を改善することを目的とした。 まず, 形式解析を行い, 数値シミュレーションにより検証した。 その結果、最適制御は、異なる(四角形)性能指標(制御労力、運動トルク、考慮された不活性化関節の電位エネルギー)を考慮した平坦変数の計画に使用できることがわかった。 さらに、ポテンシャルエネルギーの最小化は、不安定な関節の剛性と減衰の変動に対して頑健な運動法則を設計するために使用することができ、剛性/減衰ミスマッチ時の振動を低減することができる。

関連論文リスト

• ResWM: Residual-Action World Model for Visual RL [0.06999740786886534]
  生の視覚観測から予測的世界モデルを学ぶことは強化学習(RL)の中心的課題である ResWM(Residual-Action World Model、Residual-Action World Model)は、制御変数を絶対作用から残留作用に再構成する新しいフレームワークである。 ResWMはより安定的でエネルギー効率のよい行動軌跡を生み出す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-11T11:27:08Z)
• Shape Control of a Planar Hyper-Redundant Robot via Hybrid Kinematics-Informed and Learning-based Approach [42.55947704321053]
  ハイパー冗長ロボットは、厳密で非構造的な環境での操作をうまく行うことができる。 到達可能な作業空間を拡張するために,多段式フレキシブルラック作動型平面ロボットを開発した。 本研究では,SpatioCoupledNet というハイブリッドキネマティクス・インフォームド・学習型形状制御手法を提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-11T04:35:06Z)
• Minimal-Energy Optimal Control of Tunable Two-Qubit Gates in Superconducting Platforms Using Continuous Dynamical Decoupling [0.0]
  本稿では, 連続動的デカップリング(CDD)による超伝導プラットフォームにおける高忠実エンタングルゲート生成手法を提案する。 我々は, 残留結合, キャリブレーションドリフト, 準静音を抑え, 安定した有効ハミルトニアンとなる。 これらの結果は,超伝導エンタングゲートを設計するための実用的かつ耐雑音性の高いスキームとして,CDDによる変分幾何最適制御を確立した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-15T14:35:33Z)
• Drift No More? Context Equilibria in Multi-Turn LLM Interactions [58.69551510148673]
  コンテキストドリフト(Contexts drift)とは、ターン間のゴール一貫性のある振る舞いからモデルが出力する出力の段階的なばらつきである。 シングルターンエラーとは異なり、ドリフトは時間的に展開し、静的な評価指標では捉えにくい。 マルチターンドリフトは、避けられない崩壊というよりも、制御可能な平衡現象として理解できることを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-10-09T04:48:49Z)
• Simultaneous Multi-Robot Motion Planning with Projected Diffusion Models [57.45019514036948]
  MRMP拡散(MRMP Diffusion, SMD)は, 制約付き最適化を拡散サンプリングプロセスに統合し, 衝突のない, キネマティックに実現可能な軌道を生成する新しい手法である。 本稿では, ロボット密度, 障害物の複雑度, 動作制約の異なるシナリオ間の軌道計画アルゴリズムを評価するための総合的MRMPベンチマークを提案する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-02-05T20:51:28Z)
• Growing Q-Networks: Solving Continuous Control Tasks with Adaptive Control Resolution [51.83951489847344]
  ロボット工学の応用において、スムーズな制御信号はシステム摩耗とエネルギー効率を減らすために一般的に好まれる。 本研究では,離散的な動作空間を粗い状態から細かい制御分解能まで拡大することにより,この性能ギャップを埋めることを目的とする。 我々の研究は、値分解とアダプティブ・コントロール・リゾリューションが組み合わさることで、単純な批判のみのアルゴリズムが得られ、連続制御タスクにおいて驚くほど高い性能が得られることを示唆している。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-04-05T17:58:37Z)
• End-to-End Learning of Hybrid Inverse Dynamics Models for Precise and Compliant Impedance Control [16.88250694156719]
  剛体力学モデルの物理的に一貫した慣性パラメータを同定できる新しいハイブリッドモデルの定式化を提案する。 7自由度マニピュレータ上での最先端の逆動力学モデルに対する我々のアプローチを比較した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-27T07:39:28Z)
• Interpretable Stochastic Model Predictive Control using Distributional Reinforced Estimation for Quadrotor Tracking Systems [0.8411385346896411]
  本研究では,動的・複雑環境下での自律的四角形ナビゲーションのためのトラジェクトリトラッカーを提案する。 提案フレームワークは,未知の空力効果に対する分散強化学習推定器をモデル予測制御器に統合する。 我々は,未知かつ多様な空気力を用いて,累積追従誤差を少なくとも66%改善するシステムを実証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2022-05-14T23:27:38Z)
• Sparsity in Partially Controllable Linear Systems [56.142264865866636]
  本研究では, 部分制御可能な線形力学系について, 基礎となる空間パターンを用いて検討する。 最適制御には無関係な状態変数を特徴付ける。
  論文  参考訳（メタデータ） (2021-10-12T16:41:47Z)
• First Steps: Latent-Space Control with Semantic Constraints for Quadruped Locomotion [73.37945453998134]
  従来の四重化制御のアプローチでは、単純化された手作りのモデルが採用されている。 これにより、有効な運動範囲が縮小されているため、ロボットの能力が大幅に低下する。 この研究において、これらの課題は、構造化潜在空間における最適化として四重化制御をフレーミングすることによって解決される。 深い生成モデルは、実現可能な関節構成の統計的表現を捉え、一方、複雑な動的および終端的制約は高レベルな意味的指標によって表現される。 実世界とシミュレーションの両方で最適化された移動軌跡の実現可能性を検証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-03T07:04:18Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。