学習的動歩容生成を行う4足歩行機械の開発

• Project/Area Number: 61550183
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 機械力学・制御工学
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 広瀬 茂男 東京工大, 工学部, 助教授 (70108215)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊能 教夫 東京工業大学, 工学部, 助手 (70126308) ; 梅谷 陽二 東京工業大学, 工学部, 教授 (20013120)
• Project Period (FY): 1986
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1986)
• Budget Amount: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000); Fiscal Year 1986: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 4足歩行機械 / 動歩行 / 靜動遷移歩行 / 学習制御 / 歩容

Research Abstract

(1)カーボンFRP(CFRP)を主構造とし、最大限軽量化を計り総重量13Kg,全8自由度,各30W DCサーボモータによる駆動される4足歩行機械モデル-試作を完了した。
(2)すでに提案している4足歩行機械の学習的歩容パラメータの調整制御原理を計算機シミュレーションで検討し、より具体化した理論を確立した。
(3)振脚速度が早くなると、脚の加減速の影響がが大きくなる。試作した4足歩行機械の予備的制御実験を行っている過程で、この効果が歩容に及ぼす影響が無視し得ないことを明らかにできたので、従来の歩容生成原理を脚の加減速の効果を含めた形に改め、なめらかな基準歩容が生成し得るようにした。
(4)同じく試作した4足歩行機械の予備的歩行実験の結果、胴体重量を支持するために生ずる垂直軸方向の脚位置に大きな偏差が生じ、姿勢保持のために大きな障害が発生することが認められた。この現象に対処するため、胴の支持重量を歩行中に演算し、フィードフォアード的に補正する制御系を導入し、歩行実験でその有効性を検証した。
(5)靜的安定歩容(デューティー比B>0.75)から動的安定歩容(B<0.75)へ、歩行中連続的に遷移する静行遷移歩行を、以上の知見を基に実現した。制御プログラムはC言語で記述されている。
(6)歩行中、動歩容パラメータを自律的に生成する実験は残念ながら未だ実現できていない。しかし、その生成アルゴリズムは明らかにしており、その基本となる最適条件での静動遷移歩行は実現できているため、あと少しの研究を行うことにより、その実現は可能であると考えている。

Research Products

• [Publications] 広瀬茂男,古谷利器,高木達雄: 第4回日本ロボット学会学術講演会予稿集. 393-394 (1986)