中央大学チーム、耐干渉性に優れた高精度なロボットアームを開発

中央大学電気工学科の呉俊緯准教授が率いる研究チームは、強化学習、伝統的制御、および先端制御技術を深く統合し、高い安定性を備えた「抗干渉（耐干渉）」ロボットアームを開発しました。これにより、ロボットアームの精度と適応能力が大幅に向上します。

中央大学のプレスリリースによると、スマート製造と自動化技術の急速な進展に伴い、ロボットアームは現代の産業および科学技術分野において不可欠な設備となっています。しかし、既存のロボットアームは、現実の応用環境における不確実性や外部からの干渉、高精度制御の要求といった厳しい課題に直面しています。

TSMC（台湾積体電路製造）の研究開発部門での経験を持つ呉准教授は、本研究の核心は「学理から着手し、ブラックボックスを解明する」ことにあると述べました。多くの研究が応用面にとどまる中、同チームは基礎学理から出発し、ロボットアームの根本原理と底層ロジックの解明に取り組みました。

技術を完全に掌握するため、チームは市販のデモ用ロボットアームを使用せず、「ゼロから作る」ことにこだわり、自ら設計・構築し、プログラムを記述しました。これにより、安定性と高性能を両立させた精密制御戦略を確立し、多方面で革新的なブレイクスルーを達成しました。

提案された制御手法は、高精度な数学モデルへの過度な依存を必要とせず、環境の不確実性やシステムの高負荷変動下でも優れた制御効果を維持できるため、ロボットアームの適応能力と安定性を大幅に高めることができます。

さらに、チームが開発した新しい外乱オブザーバーの設計アーキテクチャは、従来手法では対処困難だった複雑な干渉に対しても、より迅速かつ正確に対応可能です。これにより、複雑なセンシングや計算への依存度を抑えつつ、制御精度とシステム安定性を向上させました。

最後に、人工知能アーキテクチャを組み合わせることで、システムは制御効果を評価しつつ最適な制御戦略を生成します。伝統的な制御原理を初期基礎とすることで、現場での煩雑なパラメータ調整を大幅に削減し、設計を簡略化するとともに、より短時間で安定状態へ到達することを可能にしました。これは、将来の高自律性ロボット開発に向けた重要な研究基盤となるものです。