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Realtime Simulator-Based Development of Master-Slave Bipedal Robot Controller

Research Project

Project/Area Number 16K14185
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Dynamics/Control
Research InstitutionHiroshima University (2017-2018)
Kyushu University (2016)

Principal Investigator

Kikuuwe Ryo  広島大学, 工学研究科, 教授 (90362326)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords二足歩行ロボット / 実時間シミュレーション / マスタスレーブ
Outline of Final Research Achievements

This research project aimed to establish control methods for non-autonomous, master-slave type biped robots. We constructed a real-time simulation environment comprising two haptic devices and performed the controller development based on this simulator. We obtained two groups of control techniques; one is of the torque-commanding type and the other is of the position-commanding type. The torque-commanding type is relatively easy to design and straightforward from the control theoretic perspective, while the position-commanding type allows intuitive operation and stable walking with appropriate trajectory design of the center-of-gravity and the zero moment point. In addition to them, we proposed a semi-automatic standing-up control law that can be useful when the robot falls over.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題によって得られた各種制御技術は,極限環境下で働く将来の二足歩行ロボットのための基盤制御技術となると期待できる.従来の二足歩行ロボットの歩行の研究は,ロボットに高度な認知・判断機能を要求するものが多かった.それに対してここで得られた技術は比較的単純な物理法則にのみ基づき,認知・判断機能は人間の操作者にゆだねるものであるので,実用化の可能性が高いと考えらえる.

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Presentation (5 results) Remarks (3 results)

  • [Presentation] マスタスレーブ型2足歩行ロボットの不整地歩行手法:足裏複数点のロードセルを用いた手法2019

    • Author(s)
      安藤智哉,菊植亮
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マスタスレーブ型2足歩行ロボットの段差歩行手法:足首6軸力センサを用いた手法2019

    • Author(s)
      守本一心,菊植亮
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マスタスレーブ操縦に適した二足歩行ロボットの運動制御技術の開発2018

    • Author(s)
      渡智史,菊植亮
    • Organizer
      日本ロボット学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 二足歩行ロボットにおけるマスタスレーブ脚制御とバランス制御の両立,第2報:外力の影響を考慮したモードの切換手法と各モードにおけるバランス制御則2017

    • Author(s)
      渡智史,菊植亮
    • Organizer
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report 2016 Research-status Report
  • [Presentation] 二足歩行ロボットにおけるマスタスレーブ脚制御とバランス制御の両立2016

    • Author(s)
      渡智史,岩谷正義,菊植亮
    • Organizer
      第17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(SI2016)
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-12-15
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] 関連する動画の公開サイト

    • URL

      https://www.youtube.com/user/kikuuwe/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] マスタスレーブ二足歩行シミュレータの動画

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=lHlBs_87chY

    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] マスタスレーブ二足歩行シミュレータの動画

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=0GhfU9tm8jA

    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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