ロボット開発とモデルベース

ロボット開発と製品群

従来、ロボット開発には、C言語などが中心に使われてきました。
実際に、C言語等をベースにした制御開発手法は、現在も広く用いられております。

近年、モデルベース開発(MBD)が注目をされ始めています。
MBDは仕様確定からコード生成、検査等の各工程において、モデルを情報として受け渡す手法で、日本では自動車関連で広く議論されてきました。

この手法は、開発のそれぞれの過程でモデルと呼ばれるツール上の動作ブロック(*1)を次の工程に受け渡すことによって、開発を進めていく方法でV字カーブとも呼ばれます。

*1: Simulinkや、その他プラントモデル用のツールで記述され 動作が確認できるブロック

ロボットの開発工程においては、上図のように制御アルゴリズムを実機を用いて検証する RCP(*2)と呼ばれるシステムと、 生成されたコードを実装したコントローラを使用しバーチャルなモデルを動作させ、その妥当性を検証する HIL(*3)と呼ばれるシステムがあります。

Quanserのシステムはどちらの場合でも使用できますが、RCP(*4)として使用される場合が多く見受けられます。
*2: Rapid Control Prototyping
*3: Hardware In the Loop
*4: Rapid Control Prototyping
モデルベース開発のメリットは、従来の開発手法に比べて問題点が早く、開発の要求定義や設計検証の段階でわかることだと言われています。
特に大きなメリットは 時間的に、市場(顧客)から離れた時点で問題が早くわかるということです。

ただ一方で、専用のツールやそのツールを使用して作成されるモデルの精度や管理が要求され、この作業には経験と努力が必要とされます。

RCP(Rapid Control Prototyping)では実機としてのロボットを、PCのIOを使用してコントローラの代わりとして動作をさせる必要があり、コントロールアルゴリズムだけでなくIOコントロールのタイミングや精度を管理する必要があります。



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