Conference Activities & Talks -

外力による変形を考慮したテンセグリティ構造の最小質量設計

日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2024  2024.09.05   日本機械学会

変形領域を指定した分割ダイアフラム型DEG発電装置の解析と設計

佐野 巧実, 菊地 邦友, 長瀬 賢二

日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2024  2024.09.04   日本機械学会

指数座標を用いた倒立二輪ロボットのモデル化とその移動制御への応用

生田 輝, 長瀬 賢二

日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2023  2023.08.29   日本機械学会

漏れ電流の影響を考慮した電位差出力型誘電エラストマー発電回路

山本 秋斗, 長瀬 賢二

日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2022  2022.09.08   日本機械学会

コッククロフト・ウォルトン型回路を用いた誘電エラストマー発電

山本 秋斗, 長瀬 賢二

日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2021  2021.09.17   日本機械学会

二次元波のための多重結合マス・ばね・ダンパ系の波動解析・波動制御

谷内 邦夫, 長瀬 賢二

日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2021  2021.09.15   日本機械学会

単結合機械システムの波動解析・波動制御（一般繰り返し構造系への展開を目指して）

長瀬 賢二  [Invited]

日本機械学会関西支部 第96回定期総会講演会  2021.03.18   日本機械学会

Design Optimization of Tree-type Robotic Systems using Exponential Coordinates and Genetic Algorithms

A. Julien, K. Nagase

Proc. 6th International Conference on Control, Automation and Robotics  2020.04   IEEE

一定比で変化する二段結合マス・ばね・ダンパ系の波動解析・波動制御

箕土路,長瀬

第63回システム制御情報学会研究発表講演会  2019.05   システム制御情報学会

単段・多段結合を有するマス・ばね・ダンパ系の波動解析・波動制御

長瀬 賢二  [Invited]

日本機械学会講演論文集（関西支部 第95回定期総会講演会）  2019.03   日本機械学会

大域的に利用可能な自己釣り合い力を有するマルチエージェントシステムのフォーメーション制御

田上浩大, 長瀬賢二

第36回日本ロボット学会学術講演会  2018.09   日本ロボット学会

繰り返し構造からなるマス・ばね・ダンパ系の波動制御

堂下 綺斗, 長瀬 賢二

日本機械学会 2018年度年次大会  2018.09   日本機械学会

Dynamics and Control of Tree-Type Manipulator Systems using Exponential Coordinates

A. Julien, K. Nagase

2018 IEEE 14th International Conference on Automation Science and Engineering  2018.08   IEEE

誘電エラストマーを用いた振動発電における発電率向上のための回路構成の検討

勝山颯人, 長瀬賢二, 土橋宏規

第60回自動制御連合講演会  2017.11   計測自動制御学会等

クォータニオン表現を用いた多指ハンドロボットのシームレスマニピュレーション

田中大地, 長瀬賢二, 土橋宏規

第60回自動制御連合講演会  2017.11   計測自動制御学会等

非境界層におけるマス・バネ・ダンパ系の波動制御

井上一輝, 長瀬賢二

2016年度日本機械学会年次大会  2016.09   日本機械学会

Adaptive Formation Control with Self-Equilibrium Forces

Y. Masuda, K. Nagase

2016 IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics  2016.07   IEEE

展開・転がり可能な張力構造物のためのアクチュエータ配置の検討

増田容一, 長瀬賢二

ロボティクス・メカトロニクス講演会  2016.06   日本機械学会

テンセグリティプリズムを基本要素とした板状構造物の設計

山下貴大,長瀬賢二

2015年度日本機械学会年次大会  2015.09   日本機械学会

Optimal internal force design for formation control of multi-agent systems

Yoichi Masuda, Kenji Nagase

2015 15TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, AUTOMATION AND SYSTEMS (ICCAS)  2015   IEEE

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This paper proposes a method for designing a control law for a distributed cooperative formation control of multi-agent systems that positively utilizes self-equilibrium conditions on the basis of the force density method. The force density method is widely used in structural mechanics, and enables us to design the equilibrium of axially loaded structures (tensegrity structures) with a non-zero internal force. The control law is derived from a potential function of virtual linear springs connecting the agents. Replacing the design variables in linear springs by force density (control force per unit length) and member constant (product of spring constant and rest length), the design problems can be described as convex optimization problems. Considering the trade-off between the stiffness of target formation and the control effort, we choose a design objective to minimize the maximum eigenvalue of the tangent stiffness matrix under a constraint of stability. Numerical examples show that the proposed method suppresses the maximum eigenvalue of the tangent stiffness matrix, and decreases the control effort by introducing the non-zero internal force.

静電容量の変化に着目したDEA のセルフセンシングシステムの開発

後藤昌平,長瀬賢二,土谷茂樹,菊地邦友

第15回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会  2014.12   計測自動制御学会

剛性と座屈を考慮したテンセグリティ構造体の最小質量設計

佐藤賢太郎,長瀬賢二

2014年度日本機械学会年次大会  2014.09   日本機械学会

形状と応力の同時最適化によるテンセグリティ構造の最小質量設計

増田容一,長瀬賢二

2014年度日本機械学会年次大会  2014.09   日本機械学会

Minimal mass design of tensegrity structures

Kenji Nagase, R. E. Skelton

Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering  2014   SPIE

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This paper provides a unified framework for minimal mass design of tensegrity systems. For any given configuration and any given set of external forces, we design force density (member force divided by length) and cross-section area to minimize the structural mass subject to an equilibrium condition and a maximum stress constraint. The answer is provided by a linear program. Stability is assured by a positive definite stiffness matrix. This condition is described by a linear matrix inequality. Numerical examples are shown to illustrate the proposed method. © 2014 SPIE.

把握多面体の相対運動に基づく多指ハンドロボットによる 物体のシームレスマニピュレーション（アーム・ハンドロボット系への拡張）

菊地範夫,長瀬賢二

第13回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会  2012.12   計測自動制御学会

把握多面体の相対運動に基づく多指ハンドロボットのシームレスマニピュレーション

菊地範夫,長瀬賢二

第30回日本ロボット学会学術講演会  2012.09   日本ロボット学会

書評:『動吸振器とその応用』(コロナ社) 背戸一登(著)

長瀬賢二

計測と制御,Vol. 50, No. 3  2011.03  

Vibration control of flexible structures based on impedance matching index

Kenji Nagase, Yasuyuki Takeuchi

IFAC Proceedings Volumes (IFAC-PapersOnline)  2011   International Federation of Automatic Control

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This paper is concerned with a new feedback control design methodology for vibration control of flexible structures by the wave control. In the wave control, controllers are usually designed to minimize the reflection coefficient based on the wave analysis. However, because the method utilizes the wave analysis directly, it has been mainly applied to simple uniform structures, and control design method with some other control objectives has not been established yet. In this paper, aiming to establish a control design method for more complex systems and more complex control design, we propose a method based on the impedance matching index, which represents the difference of the transfer functions between the closed system and the controller. The index is motivated by the wave analysis and control for the uniformly varying ladder networks, an electric circuit analogy of a class of mechanical systems. As a design example for vibration control of mechanical systems, optimal tuning of the passive damper and the dynamic absorber by the index is conducted in the numerical example. © 2011 IFAC.

把握多面体の相対運動に基づく 多指ハンドロボットのシームレスマニピュレーション(画像特徴量を用いた場合)

梅澤 哲也,長瀬 賢二

第28回日本ロボット学会学術講演会講演論文集(CD-ROM)  2010.09   日本ロボット学会

Study on One-legged Robot Jumping

Masafumi Miwa, Hiroyasu Sakane, Kenji Nagase, Yasuhiro Koshimoto, Shigeki Tuchitani

SERVICE ROBOTICS AND MECHATRONICS  2010   SPRINGER-VERLAG LONDON LTD

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In this study, simulations and experiments were done with experimental one-legged robot, and jump motion results with or without impedance matching design were compared. Jumping motion of the experimental robot was captured by high-speed video camera, and jumping height was measured from captured movie. As the results, jumping motion with impedance matching design was about one and a half times higher than that without impedance matching design in both experiments and simulations.

自由度が制限された多指ハンドロボットによる対象物運動と内力の選択と制御

藤田健次,長瀬賢二

第11回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会講演論文集  2009.12   計測自動制御学会

インピーダンスマッチング指標を用いた柔軟構造物の振動制御(受動ダンパと動吸振器の最適調整)

竹内康之,長瀬賢二

第11回運動と振動の制御シンポジウム講演論文集  2009.09   日本機械学会

指先と対象物の相対距離に基づく多指ハンドロボットの制御—ソフトコンタクトの場合—

林剛史,長瀬賢二

第27回日本ロボット学会学術講演会講演論文集  2009.09   日本ロボット学会

Contact Point Sensing from Force Measurements Disturbed by Noise

H. Mukai and K. Nagase

European Control Conference 2009  2009.08   European Union Control Association

指先位置と対象物の重心位置間の相対距離に着目した把握操りの制御

白井哲, 長瀬賢二

ロボティクス・メカトロニクス講演会'08 講演論文集(CD-ROM)  2008.06   日本機械学会

力覚センサの力/モーメントのノイズの偏りを考慮した接触点位置推定法

向井浩氣、長瀬賢二

第8回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門 講演会論文集  2007.12   計測自動制御学会

指先-対象物間の相対距離に着目した把握操りの制御

白井哲、長瀬賢二

第50回自動制御連合講演会講演論文集  2007.11   日本機械学会等

測定ノイズを考慮した力覚センサによる二次曲面上の接触点位置の推定

向井浩氣, 長瀬賢二

第24回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM  2006.09   日本ロボット学会

2指ハンドロボットによる物体の把握と操り--転がり拘束を受ける剛体系の運動と接触点の同時制御--

中島明, 長瀬賢二, 早川義一

計測と制御,第45巻7号  2006.07  

圧電素子を用いたスイッチングLRシャントダンピング

高木賢太郎, 長瀬賢二, 大嶋和彦, 早川義一, 羅志偉, 市川浩幸

第48回自動制御連合講演会講演論文集  2005.01   日本機械学会等

Wave-based analysis and wave control of ladder networks

Kenji Nagase, Hirotaka Ojima, Yoshikazu Hayakawa

Proceedings of the 44th IEEE Conference on Decision and Control, and the European Control Conference, CDC-ECC '05  2005   IEEE

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This paper investigates the wave-based analysis and the wave control for ladder electric networks. The results are a generalized version of our previous work for the cascade connected damped mass-spring systems. We first clarify the class of the ladder networks which satisfies the three condition for the propagation constants to be analyzed by the wave-based analysis. Secondly, for the class of the networks, we investigate the analyticity of the secondary constants and positive real property of the characteristic impedances. Properties of the impedance matching are also investigated. A numerical example for a mechanical system shows effectiveness of the impedance matching for vibration control. © 2005 IEEE.

Control of a sphere rolling on a plane with constrained rolling motion

Akira Nakashima, Kenji Nagase, Yoshikazu Hayakawa

Proceedings of the 44th IEEE Conference on Decision and Control, and the European Control Conference, CDC-ECC '05  2005   IEEE

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In this paper, we discuss control of contact coordinates for a contact point between a sphere and a plane with pure rolling contact by using iterative closed paths on the sphere with contstrained rolling motion. We first analyze the boundary of the reachable area by the closed path with constrained rolling motion. Utilizing the result, we second propose a method which converge all the contact coordinates to a target point by the iteration of a finite number of the closed paths. A numerical example where the rolling motion is restricted to the area on the semisphere shows the effectiveness of the proposed method. ©2005 IEEE.

Parameter identification method for piezoelectric shunt damping

Kentaro Takagi, Kenji Nagase, Kazuhiko Oshima, Yoshikazu Hayakawa, Zhi-Wei Luo

Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering  2005   SPIE

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Piezoelectric shunt damping is a method to reduce structural vibration by shunting a piezoelectric element with an electrical circuit. This paper proposes a method to identify the physical parameters that are required to design piezoelectric shunt damping systems. Employing self-sensing actuator methodology, the proposed method requires no additional sensor or actuator other than a simple bridge circuit. The parameters can be identified from a transfer function simply by linear least squares method. To demonstrate the validity of the proposed method, the shunt damping of the steel plate with the piezoelectric ceramic is performed based on the identified parameters.

自由度が制限された指先での転がり接触を用いた把握・操りと接触点の同時制御

中島明,長瀬賢二,早川義一

計測自動制御学会第33回 制御理論シンポジウム  2004.01   計測自動制御学会

転がり量の制約を考慮した平面を転がる球の接触点の制御

中島明、長瀬賢二、早川義一

計測自動制御学会第4回制御部門大会資料  2004.01   計測自動制御学会

Wave Control of Damped Mass-Spring Systems

K. Nagase, H. Ojima, Y. Hayakawa

Proc. of the 10thIFAC/IFORS/IMACS/IFIP Symposium on Large Scale Systems: Theory and Applications  2004.01   THE INTERNATIONAL FEDERATION OF AUTOMATIC CONTROL

Simultaneous Control of Grasp/Manipulation and Contact Points with Rolling Contact

A. Nakashima, K. Nagase, Y. Hayakawa

Proc. of 16th IFAC World Congress  2004.01   INTERNATIONAL FEDERATION OF AUTOMATIC CONTROL

ソフトフィンガーを用いた未知対象物の把握・操りの制御

傍島幸之助,中島明,長瀬賢二,早川義一

計測自動制御学会第3回制御部門大会資料  2003.01   計測自動制御学会

A Study on the Impedance Matching Controller for the Uniformly Varying Damped Mass-Spring Systems

H. Ojima, K. Nagase, Y. Hayakawa

Proc. of 2003 American Control Conference  2003.01   American Automatic Control Council

An Estimation Method of Mode Shapes by Independent Component Analysis and Its Application to Fault Diagnosis

TAKAGI Kentaro, NAGASE Kenji, HAYAKAWA Yoshikazu, KAWASAKI Tokuo

The Proceedings of the Symposium on the Motion and Vibration Control  2003   The Japan Society of Mechanical Engineers

　View Summary

This papaer considers the fault diagnosis for vibrating systems. An estimation method of the mode shapes by using independent component analysis is presented. The harmonic signal, impulse signal, and white noise are available for the input signals. The method only requires independence of the modal coordinates, and it does not require physical parameters of vibrating systems and inputs' information. In the numerical example, fault diagnosis for a plate is presented as an application of the proposed method.

614 Passive piezoelectric shunt damping based on minimizing the robust performance index

TAKAGI Kentaro, NAGASE Kenji, OSHIMA Kazuhiko, HAYAKAWA Yoshikazu, ICHIKAWA Hiroyuki

The Proceedings of the Dynamics & Design Conference  2003   The Japan Society of Mechanical Engineers

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Passive piezoelectric shunt damping is a vibration suppression method using a piezoelectric element which is electrically shunted by a passive electrical circuit. This paper shows a method of optimizing the values of the elements of the shunt circuits based on the robust performance index against the model uncertainties. For the optimization, the worst-case peak gain of the transfer function is selected as a cost function. From the results of the optimization for the LR shunt circuit, we investigate some required properties for the robustness of shunt circuits. As an example of the robust shunt circuits, the optimization for the LR-LRC shunt circuit is also presented. The experimental results demonstrate the efficiency of the proposed method.

2本指ロボットハンドによる指先の転がりを考慮した対象物の把握・操り-拘束のNonholonomic性を利用した対象物と接触点の制御-

中島明,長瀬賢二,早川義一

計測自動制御学会第2回制御部門大会資料  2002.01   計測自動制御学会

有限回の閉軌道の繰り返しを用いた平面を転がる球の接触点の制御

中島明, 長瀬賢二, 早川義一

計測自動制御学会 第31回制御理論シンポジウム資料  2002.01   計測自動制御学会

Wave Control of a Multi-Story Structure with Active Mass Dampers

K. Nagase, H. Ojima, Y. Hayakawa

Proc. of the Sixth International Conf. on Motion and Vibration Control  2002.01   The Japan Society of Mechanical Engineers

Control of Contact Points of Two-Fingered Robot Hand with Manipulating an Object

K. Nagase, H. Ojima. Y. Hayakawa

Proc. of International Symposium for Young Researchers on Modeling and their Applications  2002.01  

動吸振器による波動制御法の実現について

長瀬賢二,尾嶌裕隆,早川義一

日本機械学会日本機械学会東海支部豊橋地区講演会講演論文集  2002.01   日本機械学会

分割ピエゾフィルムセンサによる平板境界部の故障診断

高木賢太郎,川崎督生,長瀬賢二,大嶋和彦,早川義一

システム制御情報学会第46回システム制御情報学会研究講演会講演論文集  2002.01   システム制御情報学会

Vibration Control of a Class of Damped Mass-spring Systems Based on Wave-Based Analysis

H. Ojima, K. Nagase, Y. Hayakawa

Proc. of the SICE/ICASE Joint Workshop  2001.07   The Society of Instrument and Control Engineers

多指ハンドロボットの把握と操り-指先力を利用した制御系設計法-

長瀬賢二,早川義一

計測自動制御学会システムインテグレーション部門学術講演会SI2001講演論文集  2001.01   計測自動制御学会

マスタースレーブシステムを用いた多指ハンドロボットによる把握・操り

神保智彦,長瀬賢二,早川義一

日本機械学会東海支部第50期総会講演会講演論文集  2001.01   日本機械学会

分割ピエゾフィルムを用いた平板の境界条件の同定

川崎督生,高木賢太郎,長瀬賢二,早川義一

計測自動制御学会第39回計測自動制御学会学術講演会講演論文集  2001.01   計測自動制御学会

Modal Filtering for Rectangular Plate using Equally Segmented Piezoelectric Films

K. Takagi, K. Nagase, K. Oshima, Y. Hayakawa

Proc. of the SICE/ICASE Joint Workshop  2001.01   The Society of Instrument and Control Engineers

Wave-based Analysis and Wave Control of Damped Mass-Spring Systems

H. Ojima, K. Nagase, Y. Hayakawa

Proc. of the 40th IEEE Conf. on Decision and Control  2001.01  

ソフトフィンガー型三本指ハンドロボットによる対象物の把握・操り

傍島幸之助,長瀬賢二,早川義一

計測自動制御学会第39回計測自動制御学会学術講演会講演論文集  2001.01   計測自動制御学会

Active Vibration Control of a Multi-Story Structure by Impedance Matching

Kenji Nagase, Yoshikazu Hayakawa

Nihon Kikai Gakkai Ronbunshu, C Hen/Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, Part C  2001  

　View Summary

This study considers active vibration control of a multi-story structure which consists of bar-connected masses repeated in the vertical direction with active mass drivers installed on the toP. As an alternative to the vibration mode approach, the traveling wave approach is applied. To implement the impedance matching controller which is proposed for a damped mass-spring system, the loop shaping design procedure is used to consider the dynamics of the actuator and the sensor noise. The designed controller has similar properties of the impedance matching controller, that is, it is efficient for the disturbance at any position and the towers with any stories. Experimental results are shown to evaluate efficiency. © 2001, The Japan Society of Mechanical Engineers. All rights reserved.

Modal filtering for simply supported plate using equally segmented piezoelectric film

K Takagi, K Nagase, K Oshima, Y Hayakawa

PROCEEDINGS OF THE 2001 AMERICAN CONTROL CONFERENCE, VOLS 1-6  2001   IEEE

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A method to measure the modal coordinates of a simply supported rectangular plate using an equally segmented piezoelectric film is studied. Modal sensors which can measure specific modal coordinates by shaping distributed piezoelectric sensors were proposed by Lee et al. However, basically, it can be only applied to one dimensional vibrations and only measure the specific modal coordinates corresponding to the shape of the sensor. In this paper, we propose a method, in which estimated modal coordinates are obtained by the sum of appropriately weighted sensor signals from the segmented piezoelectric film. This method can be easily applied to two dimensional vibrations and can measure arbitrary modal coordinates by selecting the weight. In this paper, the weight is determined to minimize a cost function. The orthogonality of the unit modal sensing signal vectors for a simply supported rectangular plate with an equally segmented piezoelectric film is proven, and the transpose of the unit model sensing signal matrix is chosen as the weight. Effects of aliasing caused by finite segmentation are also discussed. Simulation is shown to prove efficiency.

柔軟構造物のアクティブ振動制御における最近の動向-マス・バネ・ダンパ系にみるモード制御法と波動制御法

長瀬賢二,早川義一

システム/情報/制御学会誌,44巻5号  2000.05  

Wave Control for a Damped Mass-Spring System by Using the Cepstrum Analysis

K. Nagase, Y. Hayakawa

Proc. of the Fifth International Conf. on Motion and Vibration Control  2000.01   The Japan Society of Mechanical Engineers

Trends in Active Vibration Control of Flexible Structures ---Modal Control and Wave Control for a Damped Mass-Spring System

2000  

513 Modal Sensing for a Simply Supported Plate using Equally Segmented Piezoelectric Films

TAKAGI Kentaro, NAGASE Kenji, OSHIMA Kazuhiko, HAYAKAWA Yoshikazu

The Proceedings of Conference of Tokai Branch  2000   The Japan Society of Mechanical Engineers

無反射伝達関数による一様はりの縦振動の解析

長瀬賢二,早川義一

計測自動制御学会制御理論シンポジウム資料  1999.01   計測自動制御学会

三本指ハンドによる質量の未知な対象物の滑りを伴う把握と操り

小島一彦,長瀬賢二,早川義一

日本機械学会東海支部第48期総会講演会講演論文集  1999.01   日本機械学会

Active Vibration Control of Multi-Story Models by Impedance Matching

K. Nagase, Y. Hayakawa

Proc. of the Fourth International Conf. on Motion and Vibration Control  1998.01   The Japan Society of Mechanical Engineers

高次モードの不確かさを考慮したμ設計による橋主塔模型のアクティブ制振制御

長瀬賢二,早川義一

豊田理化学研究所 豊田研究報告第50号  1997.01  

ゲインスケジューリングH∞制御を用いたつり橋主塔模型の制振制御

山田繁一,長瀬賢二,早川義一

日本機械学会東海支部第46期総会講演会講演論文集  1997.01   日本機械学会

インピーダンスマッチングによる柔軟構造物の制振制御

長瀬賢二,早川義一

日本機械学会第5回運動と振動の制御シンポジウム講演論文集  1997.01   日本機械学会

Active Vibration Control of a Bridge Tower Model consiclering the Variation of Controlled Modes by μ Synthesis.

Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. (Series C)  1997  

Active Vibration Control of Bridge Tower Under Construction by μ-Synthesis

K. Nagase, Y. Hayakawa

Proc. of the Third International Conf. on Motion and Vibration Control  1996.01   The Japan Society of Mechanical Engineers

制振モードの変動を考慮した橋主塔モデルの防振制御

長瀬賢二,早川義一

日本機械学会東海支部第45期総会講演会講演論文集  1996.01   日本機械学会

Active Vibration Control of 2-bed Pendulum

Kenji NAGASE, Hiroshi OBA, Yoshikazu HAYAKAWA, Hiroshi MIZUNO

Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. (Series C)  1996  

μ設計による橋主塔モデルのアクティブ制振制御

長瀬賢二,大庭弘,早川義一

システム制御情報学会第39回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集  1995.01   システム制御情報学会

建設途上を想定したつり橋主塔モデルのμ設計による防振制御

長瀬賢二,大庭弘,早川義一

日本機械学会 Dynamics and Design Conference '95講演論文集  1995.01   日本機械学会

Residual Vibration Control in Robot Manipulator through H ∞Control

Kenji Nagase, Yoshikazu Hayakawa, Seizo Fujii

Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers. (Series C)  1995  

H∞制御による関節に柔軟性を持つロボットマニピュレータの防振制御

長瀬賢二,早川義一,加藤典彦,藤井省三

日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス'講演会'93講演論文集  1993.01   日本機械学会