群馬大学
理工学府 知能機械創成部門
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ACV(Air Cushion Vehicle) 実験装置の製作および制御システムの開発

ACV(Air Cushion Vehicle)は空気でできる膜の上に乗って滑らかに滑って進む乗り物で, 一般にホバークラフト(Hover Craft)と呼ばれているものはその一種である。 ACVは水陸両用の便利な乗り物だが,操縦性が悪い,小回りを効かせにくい等の欠点がある。 そのため,コンピュータ等により外乱の影響を抑制する制御をすることは, ACVの操作性向上に対して有効であると考える。
そこで本研究では,ACV実験機に新たにカメラを設置することで画像情報を取得し, この画像情報から,目標の方向と実験機の位置を推定する。 さらに,これらの情報を組み込んだ新たなモデルに基づいてH∞コントローラを設計し, その有用性をシミュレーションおよび実験によって検証する。

本研究室では,
(1)マーカを用いて,マーカをカメラでとらえてその画像データより拡張現実の手法を用いてACVの位置と姿勢を推定し,目標軌道である直線や円弧からのずれを算出し,制御によりずれを修正することをこころみた.
(2)KINECTを用いて,KINECTのカメラ画像と深度センサを用いて目標軌道をカメラでとらえることにより,画像処理によりACVの位置と姿勢を推定し,目標軌道である直線や円弧からのずれを修正することをこころみた.
(3)上記では,直線と円弧を目標とするときにはFeedfowardを用いるために,軌道情報が事前に必要であったが,これらの事前情報なしで,同一の制御方法で直線や円弧も含めた自由曲線を目標とする軌道追従を実現し,追従精度の向上を図っている.