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Hisayoshi Muramatsu,
Quasi-periodic Disturbance Observer for Wideband Harmonic Suppression,
arXiv, arXiv:2406.00362, Jun. 2024.
[arXiv (Open Access)],
BibTex
@misc{muramatsu2024qdob,
title={Quasi-periodic Disturbance Observer for Wideband Harmonic Suppression},
author={Hisayoshi Muramatsu},
month={Jun}
year={2024},
eprint={2406.00362},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={eess.SY}}
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[IMPORTANT] Hisayoshi Muramatsu, Keigo Kitagawa, Jun Watanabe, Yuika Yoshimoto, and Ryohei Hisashiki,
A Mobile Quad-Arm Robot ARMS: Wheeled-Legged Tripedal Locomotion and Quad-Arm Loco-Manipulation,
arXiv, arXiv:2305.01406, May 2023.
[arXiv (Open Access)],
BibTex
@misc{muramatsu2023mobile,
title={A Mobile Quad-Arm Robot ARMS: Wheeled-Legged Tripedal Locomotion and Quad-Arm Loco-Manipulation},
author={Hisayoshi Muramatsu and Keigo Kitagawa and Jun Watanabe and Yuika Yoshimoto and Ryohei Hisashiki},
month={May}
year={2023},
eprint={2305.01406},
archivePrefix={arXiv},
primaryClass={cs.RO}}
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Hisayoshi Muramatsu, Yoshihiro Itaguchi, Chiharu Yamada, Hiroshi Yoshizawa, and Seiichiro Katsura,
Direct Comparisons of Upper-limb Motor Learning Performance among Three Types of Haptic Guidance with Non-assisted Condition in Spiral Drawing Task,
IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, vol. 32, pp. 2545-2552, Jul. 2024.
[IEEE Xplore (Open Access)],
[DOI:10.1109/TNSRE.2024.3427319],
[Research Gate]
BibTex
@ARTICLE{10596305,
author={Muramatsu, Hisayoshi and Itaguchi, Yoshihiro and Yamada, Chiharu and Yoshizawa, Hiroshi and Katsura, Seiichiro},
journal={IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering},
title={Direct Comparisons of Upper-limb Motor Learning Performance among Three Types of Haptic Guidance with Non-assisted Condition in Spiral Drawing Task},
year={2024},
volume={32},
pages={2545-2552},
doi={10.1109/TNSRE.2024.3427319},
month = {Jul}}
概要紹介
ロボティクスを専門とする村松,心理学を専門とする板口先生・山田先生,脳神経内科医の吉澤先生,そして科研費プロジェクト代表者の桂先生による共同研究.運動機能を再獲得するためのロボットを用いたリハビリテーションにおいて,適切なロボット制御の選定を可能とすべく,三種類のロボット制御手法が上肢運動の運動学習へと与える影響について比較・調査した論文.
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Hisayoshi Muramatsu and Masaki Hino,
Control of Prioritized and Separated Periodic/Aperiodic Task,
IEEE Access, vol. 11, pp. 3339333400, Apr. 2023.
[IEEE Xplore (Open Access)],
[DOI:10.1109/ACCESS.2023.3263947],
[Research Gate]
BibTex
@ARTICLE{10090944,
author={Muramatsu, Hisayoshi and Hino, Masaki},
journal={IEEE Access},
title={Control of Prioritized and Separated Periodic/Aperiodic Task},
year={2023},
volume={11},
pages={33393-33400},
doi={10.1109/ACCESS.2023.3263947},
month = {Apr}}
概要紹介
村松がこれまでに提案した周期/非周期分離制御を優先度付き制御と融合した手法を提案した論文.ロボットの冗長性およびタスク空間の零空間を利用し,優先度付き制御により優先度をつけつつ複数のタスクを実行することが可能となる.さらに,周期/非周期分離制御により,同じ優先度上において分離された準周期タスクと準非周期タスクが実現可能である.本融合により,冗長ロボットが実現可能なタスクの数を増やすことに成功した.
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Hiroki Tanaka and Hisayoshi Muramatsu,
Infinite-Impulse-Response Periodic-Disturbance Observer for Harmonics Elimination with Wide Band-Stop Bandwidths,
Mechanical Engineering Journal, vol. 10, no. 2, pp. 2200362, Apr. 2023.
[J-STAGE (Open Access)],
[DOI:10.1299/mej.22-00362],
[Research Gate]
BibTex
@ARTICLE{HirokiTANAKA202322-00362,
title={Infinite-impulse-response periodic-disturbance observer for harmonics elimination with wide band-stop bandwidths},
author={Hiroki TANAKA and Hisayoshi MURAMATSU},
journal={Mechanical Engineering Journal},
volume={10},
number={2},
pages={22-00362},
year={2023},
doi={10.1299/mej.22-00362},
month = {Apr}}
概要紹介
2018年に村松が提案した周期外乱オブザーバをマイナーチェンジしたIIR周期外乱オブザーバを提案している論文.IIR周期外乱オブザーバでは,周期外乱オブザーバの外乱抑圧特性を決定するむだ時間を用いたQフィルタをIIR構造に修正している.周期外乱オブザーバは感度関数に高調波を抑圧するための無数のバンドストップ特性を有しており,IIR周期外乱オブザーバはその阻止帯域を拡大している.ただしデメリットとして,バンドストップ周波数が高調波周波数からややズレてしまう問題がある.
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Hisayoshi Muramatsu and Shuntaro Yamato,
Harmonics Elimination by Periodic/Aperiodic Separation Filter for Chatter Detection,
Transactions of the Institute of Systems, Control and Information Engineers, vol. 36, no. 3, pp. 6471, Mar. 2023.
[J-STAGE (Open Access)],
[DOI:10.5687/iscie.36.64],
[Research Gate]
BibTex
@ARTICLE{MURAMATSU20233603,
author={Muramatsu, Hisayoshi and Yamato, Shuntaro},
journal={Transactions of the Institute of Systems, Control and Information Engineers},
title={Harmonics Elimination by Periodic/Aperiodic Separation Filter for Chatter Detection},
volume={36},
number={3},
pages={64-71},
month={Mar},
year={2023}}
概要紹介
村松がこれまでに提案した周期/非周期分離フィルタを工作機械のびびり振動検知へ応用した論文.フライス加工の切削力において,主軸回転による力が準周期力に,びびり振動による力が準非周期力に対応することに着目した.そして,周期/非周期分離フィルタを適用することで高調波を含む準周期力を抑圧し,びびり振動に関する力の抽出および振動検知のロバスト化を実現した.また,一次周期/非周期分離フィルタのカットオフ設計を明らかにした論文でもある.
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[IMPORTANT] Hisayoshi Muramatsu, Yoshihiro Itaguchi, and Seiichiro Katsura,
Involuntary Stabilization in Discrete-Event Physical Human-Robot Interaction,
IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, vol. 53, no. 1, pp. 576587, Jan. 2023.
[IEEE Xplore],
[DOI:10.1109/TSMC.2022.3184960],
[arXiv (Open Access)],
[Research Gate]
BibTex
@ARTICLE{MURAMATSU9816048,
author={Muramatsu, Hisayoshi and Itaguchi, Yoshihiro and Katsura, Seiichiro},
journal={IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems},
title={Involuntary Stabilization in Discrete-Event Physical Human–Robot Interaction},
year={2023},
volume={53},
number={1},
pages={576-587},
month = {Jan},
doi={10.1109/TSMC.2022.3184960}}
概要紹介
人間とロボットのインタラクションにおいて,無意識的な人間の動作がインタラクションを”あるていど”収束させることを示した.より具体的には,人間とロボットの離散事象力再現インタラクションにおいて,人間の無意識的な力再現バイアスが主観的に安定限界なインタラクションへ陰的平衡点を生じさせ,遠方において平衡点は漸近安定となり,近傍において不安定となることを力再現モデルおよび行動実験に基づき示した.仮説として,本論文は「1. 人間の力再現バイアスモデル」および「2. 陰的平衡点の漸近安定条件」を提案した.
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[IMPORTANT] Hisayoshi Muramatsu,
Separation and Estimation of Periodic/Aperiodic State,
Automatica, vol. 140, p. 110263, Jun. 2022.
[Elsevier],
[DOI:10.1016/j.automatica.2022.110263],
[arXiv (Open Access)],
[Research Gate]
BibTex
@article{MURAMATSU2022110263,
author = {Hisayoshi Muramatsu},
title = {Separation and estimation of periodic/aperiodic state},
journal = {Automatica},
volume = {140},
pages={110263},
month = {Jun},
year = {2022}}
概要紹介
周期/非周期状態,準周期状態,準非周期状態を新たに定義し,周期通過関数と非周期通過関数の線形性および準周期状態関数と準非周期状態関数の直交性を証明した論文.さらに,周期/非周期分離フィルタ(PASF)とカルマンフィルタ(KF)を統合した手法KF-PASFを提案し,誤差の期待値が零となる不偏推定,誤差分散と準周期誤差分散および準非周期誤差分散の和が等しくなることを証明した.
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Xiao Feng, Hisayoshi Muramatsu, and Seiichiro Katsura,
Differential Evolutionary Algorithm with Local Search for the Adaptive Periodic-Disturbance Observer Adjustment,
IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 68, no. 12, pp. 1250412512, Dec. 2021.
[IEEE Xplore],
[DOI:10.1109/TIE.2020.3040664],
[Research Gate]
BibTex
@ARTICLE{9280360,
author={Feng, Xiao and Muramatsu, Hisayoshi and Katsura, Seiichiro},
journal={IEEE Transactions on Industrial Electronics},
title={Differential Evolutionary Algorithm With Local Search for the Adaptive Periodic-Disturbance Observer Adjustment},
year={2021},
volume={68},
number={12},
pages={12504-12512},
month = {Dec},
year = {2021}}
概要紹介
[2]で提案した適応周期外乱オブザーバにおける非線形に関係する複雑なパラメータの設計を,進化アルゴリズムを用いることで自動化および最適化することに成功した.人間が試行錯誤的に設計していたところを自動・最適化することで,適応周期外乱オブザーバがより良い性能を設計者によらず発揮できるになった.
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Hisayoshi Muramatsu, Yuta Kakimi, Issei Takeuchi, and Seiichiro Katsura,
Package Leak Detection Based on Aperiodic Anomaly Extraction,
IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics, vol. 2, no. 3, pp. 363370, Jul. 2021.
[IEEE Xplore],
[DOI:10.1109/JESTIE.2021.3056692],
[Research Gate]
BibTex
@ARTICLE{9345964,
author={Muramatsu, Hisayoshi and Kakimi, Yuta and Takeuchi, Issei and Katsura, Seiichiro},
journal={IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics},
title={Package Leak Detection Based on Aperiodic Anomaly Extraction},
year={2021},
volume={2},
number={3},
pages={363-370},
month = {Jul},
year = {2021}}
概要紹介
周期/非周期分離フィルタを食品包装の穴や包装異常検知に応用した論文.リニアモータを用いた包装の押し込み検査機を開発し,包装の押し込み検査とその反力の力センサレス推定を行なった.本研究は空気漏れが生じている包装物体のモデルに基づき推定力の微分値を漏れ検知に利用した.さらに,計測環境および検査対象の変化に対して堅牢な検知を実現するため,推定力の微分値の非周期成分を周期/非周期分離フィルタにより抽出した.開発したリニアモータを用いた包装の押し込み検査機を利用し,推定力の微分値の非周期成分を用いた漏れ検知の精度を検証した.
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Hisayoshi Muramatsu and Seiichiro Katsura,
Periodic/Aperiodic Motion Control Using Periodic/Aperiodic Separation Filter,
IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 67, no. 9, pp. 76497658, Sep. 2020.
[IEEE Xplore (Open Access)],
[DOI:10.1109/TIE.2019.2942535],
[Research Gate]
BibTex
@ARTICLE{8858034,
author={Muramatsu, Hisayoshi and Katsura, Seiichiro},
journal={IEEE Transactions on Industrial Electronics},
title={Periodic/Aperiodic Motion Control Using Periodic/Aperiodic Separation Filter},
year={2020},
volume={67},
number={9},
pages={7649-7658},
month = {Sep},
year = {2020}}
概要紹介
[3]で提案した周期/非周期分離フィルタを基に,1次周期/非周期分離フィルタを構築し,ロボットのモーションコントロールへ応用した.相反する位置制御,インピーダンス制御,力制御を周期運動と非周期運動へ分離して実装し,それらを組み合わせた6種の運動制御法を提案した.例として,周期位置/非周期インピーダンス制御では,周期的に位置制御にて精密動作を行いつつ,突発的な人間との接触に対してインピーダンス制御による柔らかい対応が可能となる.
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Hisayoshi Muramatsu and Seiichiro Katsura,
An Enhanced Periodic-Disturbance Observer for Improving Aperiodic-Disturbance Suppression Performance,
IEEJ Journal of Industry Applications, vol. 8, no. 2, pp. 177184, Mar. 2019.
[J-STAGE (Open Access)],
[DOI:10.1541/ieejjia.8.177],
[Research Gate]
BibTex
@article{Hisayoshi_Muramatsu2019,
title={An Enhanced Periodic-Disturbance Observer for Improving Aperiodic-Disturbance Suppression Performance},
author={Hisayoshi Muramatsu and Seiichiro Katsura},
journal={IEEJ Journal of Industry Applications},
volume={8},
number={2},
pages={177-184},
month = {Mar},
year={2019}}
概要紹介
[2]の周期外乱オブザーバを発展させた研究.周期外乱オブザーバは周期外乱の推定・補償が可能な一方で,現実には多くの非周期外乱も存在し,これもまた補償する必要がある.このため,周期外乱オブザーバと従来の外乱オブザーバを組み合わせ,周期外乱と非周期外乱の双方を推定・補償可能な強化周期外乱オブザーバを提案した.組み合わされた従来の外乱オブザーバにより非周期外乱の推定・補償が実現した.
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[IMPORTANT] Hisayoshi Muramatsu and Seiichiro Katsura,
Separated Periodic/Aperiodic State Feedback Control Using Periodic/Aperiodic Separation Filter Based on Lifting,
Automatica, vol. 101, pp. 458466, Mar. 2019.
[Elsevier],
[DOI:10.1016/j.automatica.2018.12.023],
[Research Gate]
BibTex
@article{MURAMATSU2019458,
author = {Hisayoshi Muramatsu and Seiichiro Katsura},
title = {Separated periodic/aperiodic state feedback control using periodic/aperiodic separation filter based on lifting},
journal = {Automatica},
volume = {101},
issn = {0005-1098},
pages = {458-466},
month = {Mar},
year = {2019}}
概要紹介
周期/非周期分離フィルタおよび周期/非周期状態フィードバック制御を最初に提案した論文.リフティングによる状態の再表現を行い,従来の周期状態と非周期状態の定義を拡張した.そして,周期/非周期分離フィルタを提案し,分離された状態をフィードバックすることで周期/非周期状態フィードバック制御を実現した.周期/非周期状態フィードバック制御システムにおける分離された状態制御,状態推定,状態分離の安定性が独立して設計できることを示す分離定理を証明した
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[IMPORTANT] Hisayoshi Muramatsu and Seiichiro Katsura,
An Adaptive Periodic-Disturbance Observer for Periodic-Disturbance Suppression,
IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 14, no. 10, pp. 44464456, Oct. 2018.
[IEEE Xplore],
[arXiv (Open Access)],
[DOI:10.1109/TII.2018.2804338],
[Research Gate]
BibTex
@ARTICLE{8288655,
author={Muramatsu, Hisayoshi and Katsura, Seiichiro},
journal={IEEE Transactions on Industrial Informatics},
title={An Adaptive Periodic-Disturbance Observer for Periodic-Disturbance Suppression},
volume={14},
number={10},
pages={4446-4456},
month = {Oct},
year={2018}}
概要紹介
周期外乱を推定・補償する周期外乱オブザーバを最初に提案した論文.従来,ローパスフィルタが用いられてきた外乱オブザーバのQフィルタへむだ時間を利用し,複数の高調波を含む周期外乱の推定・補償に成功した.周期外乱オブザーバの感度関数(外乱抑圧特性)は多数のバンドストップ特性を有し,高調波を補償する.周期外乱オブザーバは従来の繰り返し制御に比べ安定性が高く,むだ時間は公称安定性に影響を与えず,相補感度関数のゲインにもピークを生じない.加えて,適応ノッチフィルタを用いた周期外乱周波数推定を行い,周期が変動する周期外乱もまた抑圧可能な適応周期外乱オブザーバを提案した.
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Hisayoshi Muramatsu and Seiichiro Katsura,
Design of an Infinite-Order Disturbance Observer Enhancing Disturbance Suppression Performance,
IEEJ Journal of Industry Applications, vol. 6, no. 3, pp. 192198, May 2017.
[J-STAGE (Open Access)],
[DOI:10.1541/ieejjia.6.192],
[Research Gate]
BibTex
@article{Hisayoshi_Muramatsu2017,
author={Hisayoshi Muramatsu and Seiichiro Katsura},
title={Design of an Infinite-Order Disturbance Observer Enhancing Disturbance Suppression Performance},
journal={IEEJ Journal of Industry Applications},
volume={6},
number={3},
pages={192-198},
month = {May},
year={2017}}
概要紹介
周期外乱オブザーバの前身となるむだ時間を用いた周期外乱の推定・補償に関する研究.