論文の概要: Vibration Suppression in Collaborative Flexible Payload Manipulation Using Passive Force Control
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.14244v1
- Date: Fri, 14 Aug 2026 12:24:47 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-17 20:14:29.379083
- Title: Vibration Suppression in Collaborative Flexible Payload Manipulation Using Passive Force Control
- Title（参考訳）: 受動力制御を用いた協調フレキシブルペイロード操作における振動抑制
- Abstract要約: 本稿では, フレキシブルペイロードの移動時の横振動を抑制する制御手法を提案する。
操作戦略のために、2つの異なる産業用ロボットアームをリーダー追従構成に配置する。
既存の手法とは異なり、提案手法はより重く大きなフレキシブルな物体の協調的な操作を可能にする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 31.09593718594435
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In large and heavy structures, vibrations arise during motion, posing significant challenges for precise manipulation. To accomplish the desired motion, control algorithms must effectively suppress these structural vibrations. In cutting edge projects, such as remote maintenance of future fusion energy reactors (tokamaks), the manipulation of this type of structure is defined as a crucial task. This paper presents a control strategy to suppress transverse vibrations in flexible payloads during motion using a collaborative payload manipulation approach. Two different industrial robot arms are arranged in a leader follower configuration for the manipulation strategy. The leader robot guides the motion with shaped velocity commands, while the follower robot ensures compliance with the estimated external forces applied by the leader on the payload through an admittance controller. Unlike existing methods, the proposed approach enables collaborative manipulation of heavier and larger flexible objects, addressing additional challenges such as vibration suppression and heterogeneous robot specifications. The dynamics of the leader follower payload system are modeled using an equivalent mass spring damper model, and it is shown that, with appropriate admittance parameters, the total energy of the system is passively dissipated. A stability proof is also provided. Numerical simulations validate the proposed method, and experimental results demonstrate its effectiveness.
- Abstract（参考訳）: 大型で重い構造では、振動が動き中に発生し、精密な操作を行う上で重要な課題となる。
所望の動作を達成するためには、制御アルゴリズムはこれらの構造振動を効果的に抑制する必要がある。
将来の核融合炉(トカマク)の遠隔保守のような最先端プロジェクトにおいて、この種の構造の操作は重要な課題として定義されている。
本稿では, 協調ペイロード操作手法を用いて, フレキシブルペイロードの移動時の横振動を抑制する制御手法を提案する。
操作戦略のために、2つの異なる産業用ロボットアームをリーダー追従構成に配置する。
リーダロボットは、形状のベロシティコマンドで動作を案内し、従者ロボットは、リーダがペイロードに施した推定外力へのコンプライアンスを、アクセタンスコントローラを介して保証する。
従来の手法とは異なり、提案手法は重くて大きな柔軟性のある物体の協調操作を可能にし、振動抑制や異種ロボット仕様などの課題に対処する。
リーダ追従ペイロードシステムの力学は等価な質量ばねダンパーモデルを用いてモデル化され、適切なアプタンスパラメータを用いて、システムの総エネルギーを受動的に消散することを示した。
安定性証明も提供される。
数値シミュレーションにより提案手法の有効性を検証し,その有効性を実験的に検証した。
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