ロボットによる多モード背中マッサージにおける力追従のための可変インピーダンス制御
Variable Impedance Control for Force Tracking in Multi-Mode Robotic Back Massage
本論文は、呼吸リズム、複雑な地形、組織の硬さの変化により安全な物理的相互作用が困難な人間の背中に対し、市販のクローズド・ポジション・コントロール・ロボットアーキテクチャ内でコンプライアントな力追従を実現するため、多次元力センサーフィードバック駆動の適応型可変ダンピングアドミタンス制御フレームワークを提案する。定常追従誤差を排除するためにスティフネスフリーのアドミタンスモデルを構築し、リアルタイムの力センサー測定に敏感に応答する非線形適応型ダンピング則と統合する。このメカニズムは、定常状態での低インピーダンスを維持しながら、接触時の動的衝撃エネルギーを急速に散逸させる。伝統的中国医学(TCM)のマニピュレーションを再現する高忠実度MATLAB R2024b-CoppeliaSim共同シミュレーションプラットフォームで検証されたこのセンサー駆動戦略は、従来の固定パラメータ制御と比較して力追従忠実度を大幅に向上させる。定量的結果は、すべての複雑な治療波形において、二乗平均平方根誤差(RMSE)が0.42 N未満、平均絶対誤差(MAE)が0.32 N以内、相関係数(r2)が0.97を超えたことを示している。
- 従来の固定パラメータ制御と比較して力追従忠実度を大幅に向上させる適応型可変ダンピングアドミタンス制御フレームワークを提案
本論文は学術研究の枠を出ておらず、特定の企業による製品化や資金調達、事業展開などの投資判断に直結する具体的な事象が含まれていない。そのため、投資家にとって現時点では直接的な投資機会とはなりにくい。