モデル予測制御によるMcKibben型空気圧ゴム人工筋の目標値追従制御
浦邊 研太郎 (1351013)
McKibben 型空気圧ゴム人工筋は，軽量かつ柔軟で，単位重量あたりの出力が大きいという特徴を持つ．
このため，人工筋を福祉機器のアクチュエータとして利用することで，機器使用者の負担軽減や安全性の向上が期待できる．
このとき，使用者の目的に応じて機器が素早く正確に動作するような，アクチュエータに対する目標値追従制御が求められる．
先行研究で得られた人工筋の非線形切替えモデルは，人工筋の非線形性を考慮し，動作圧力帯域を限定しないため，
このモデルに制御系を設計することで，実物の人工筋に対して高い制御性能が得られると考えられる．
そこで，本研究では，人工筋の非線形性を考慮した数理モデルに，モデル予測制御を適用することで，目標値追従制御系を構成することを目的とする．
まず，人工筋の数理モデルをハイブリッドオートマトンモデルに書き換え，人工筋の非線形ハイブリッドシステムを示す．
次に，人工筋システムにモデル予測制御を適用し，シミュレーションによって目標値追従性能を検証する．
最後に，オフライン手法を用いたモデル予測制御による実機実験を行ない，その追従性能を検証する．