冗長マニピュレータ制御用座標変換VLSIプロセッサ

藤岡 与周  亀山 充隆  樋口 龍雄  

誌名
電子情報通信学会論文誌 D   Vol.J75-D1   No.10   pp.909-916
発行日: 1992/10/25
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Print ISSN: 0915-1915
論文種別: 論文
専門分野: 計算機システム
キーワード: 
除算後置形微分逆運動学演算アルゴリズム,  再構成可能並列VLSIアーキテクチャ,  冗長マニピュレータ,  擬似逆行列,  知能ロボット,  

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あらまし: 
冗長マニピュレータの高速な座標変換を実行するため,演算量が少なく並列性の高い微分逆運動学演算アルゴリズムを考案している.次に,本アルゴリズムで必要となる複数の乗算を含む多入力積和演算を複数個の要素プロセッサ(PE)で並列性を損なうことなく実行する並列VLSIアーキテクチャを提案している.このアーキテクチャでは,各PE内に備えたスイッチ回路とPEのリング結合によりダイナミックに各PEの加算器等に対する接続を変化させることにより,多入力積和演算器を再構成できる.この結果,スループットの向上のみではなく,センサ信号が入力されてから制御出力が計算されるまでの演算遅れ時間が小さい専用VLSIプロセッサを実現できる.更に,1 μm CMOS設計ルールに基づくVLSIチップの評価を行い,12自由度マニピュレータに対する微分逆運動学演算を約13 μs,すなわち汎用マイクロプロセッサを用いた並列処理と比較して約1/90の演算遅れ時間で実行できることを明らかにしている.