移動参照枠下のロボットマニピュレータ追従のためのモデル予測輪郭制御

- 6-DoF マニピュレータの end-effector pose を moving reference frame 下で追従させる枠組み MR-MPCC を提案。 - Model Predictive Contouring Control (MPCC) を上位層に置き、path progress を最適化しつつ contouring error と orientation error を罰則化。 - 下位層に constrained resolved motion rate control (RMRC) を置き、Cartesian twist を joint-level/safety 制約下の feasible joint velocities に変換。 - ROS2–MuJoCo pipeline で実装し、UR5e 上で electromagnetic sensors により perturb された path frame を追従する形で検証。

- 従来の time-indexed tracking MPC は reference trajectory との固定した temporal correspondence に依存し、abrupt reference-frame motion や timing mismatch で path-relative error が蓄積しうる。 - MR-MPCC は MPCC により path progress を直接最適化するため、moving reference frame 下での geometric path-following error と moving path frame 内の deviation を低減。 - 同一 disturbance 条件下で PI control および time-indexed tracking MPC と比較し、より低い path-following error を達成したと報告。

- 階層制御: 上位 MPCC が path progress を最適化し、contouring error と orientation error を penalize。 - 下位 constrained RMRC が commanded Cartesian twist を joint-level/safety 制約を満たす joint velocities に写像。 - velocity-controlled な 6-DoF end-effector pose regulation を対象とし、moving-reference disturbance に対処。 - ROS2–MuJoCo pipeline 上に実装。

- UR5e platform 上で moving-reference disturbances を印加し、path frame を perturb して electromagnetic sensors で追従。 - PI control および time-indexed tracking MPC と matched disturbance 下で比較。 - MR-MPCC が lower geometric path-following error と smaller deviations in the moving path frame を示した。

- 要旨からは不明（具体的な限界・失敗条件・計算負荷・パラメータ感度などの議論は記述されていない）。

- time-indexed tracking MPC（比較対象として言及） - Model Predictive Contouring Control (MPCC) の原典・関連研究 - constrained resolved motion rate control (RMRC) の関連研究 - ROS2–MuJoCo pipeline を用いたロボティクス検証の関連研究