住環境下での日常生活支援のためのゼロ剛性フレキシブル人間型ロボットの基礎研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11355019
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: 河村 篤男 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80186139)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梶田 修司 産業技術総合研究所, 知能システム研究部門ヒューマノイド研究グループ, 主任研究員 ; 藤本 康孝 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 講師 (60313475)
• Keywords: 2足歩行ロボット / ヒューマノイド / 3Dシュミレータ / ROCOS / 動歩行 / ビジュアルサーボ / ZMPセンサ / 低剛性アクチュエータ

Research Abstract

今年度は、次の6つの分野で研究を遂行し、以下の成果を得た。
(1)低剛性人間型ロボット(MARI-2)の歩行制御法を開発し、併せて、住環境下での移動を可能にするため、カメラセンサを用いて人を追いかける歩行パターン生成法を開発した。その結果、赤い色のシャツを着た人を追いかけ、近づいては止まることができた。
(2)足裏に配置するZMPセンサを開発して、人、MARI-1およびMARI-2のZMP軌道を測定した。その結果、MARI-1の歩行パターンは人とはかなり異なることがわかった。また、このデータを用いて、実時間で歩行パターンを生成する方式を開発した。
(3)2足歩行ロボットMARI-1においては、高速歩行を目指すための実験を行った。現在は1.4km/hである速度を2km/hまで向上させることを実現するためにルームランナーを開発した。まだ、速度があがると振動して安定に歩行するには問題があることがわかったので改良を行っている。
(4)ロボットコントロールシミュレータ(ROCOS)を用いて、高速歩行および走行のための基礎研究を行った。ZMP軌道を目標値にして歩行パターンを作成するアルゴリズムを開発した。
(5)つま先を有効に利用する歩行を提案して実験を行った。その結果、つま先立ちの状態で重心などの軌道も制御できることがわかった。
(6)ゼロ剛性を実現するアクチュエータの基礎研究を行った。軽量な並行リンク機構と受動的関節機構および能動的関節制御により、幅広い周波数領域で低質量低剛性なアクチュエータを実現するための基礎研究を行った。

Research Products

• [Publications] K.Erbatur, T.Takahashi, A.Okazaki, A.Kawamura: "Design and Application of FSR Based ZMP Sensors for the Gait Generation of Biped Walking Robts"Proc. of ITM'01 International Conf.. 185-190 (2001)
• [Publications] T.Takahashi, A.Kawamura: "Posture Control for Biped Walk with Foot Toe and Sole"Proc. Of IEEE IECON2001. 329-334 (2001)