人道的地雷探知を目的とした6足歩行ロボットの歩容計画および歩行制御に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750197
• Research Institution: Kisarazu National College of Technology
• Principal Investigator: 内田 洋彰 木更津工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (00223561)
• Keywords: 地雷探知ロボット / 6足歩行ロボット / 不整地歩行 / 姿勢制御 / 力制御 / 最適制御

Research Abstract

報告者の研究グループで開発中の地雷探知用6足歩行ロボットの不整地歩行を実現する手法について検討した.平成12年度の研究で,6足歩行ロボットが不整地において安定した地雷探知作業を行うには,姿勢を安定化する必要があることから4足歩行ロボットの姿勢制御手法として有効であるスカイフックサスペンションコントロール(SHSC)を6足歩行ロボットに拡張し,5脚歩行,4脚歩行において各支持脚に与える力指令値の作成手法について検討した.しかし,この手法では,支持脚の1または2本が冗長となり一意に決定できないので,2段階の手順を踏む必要があった.平成13年度は,最初にロボットの支持脚の鉛直方向の力を入力とし,ロボット胴体の高さ,ピッチおよびロール角が出力となるモデルを作成した.次に,このモデルより状態方程式を求め,6足歩行ロボットの歩容形態である5脚,4脚および3脚歩行についての可制御判定を行った.その結果,可制御であることが判明し,最適制御理論の最適レギュレータおよび最適サーボ系を設計した.この手法では,各指示脚に作用する力指令値を一意に決定できるので,SHSCの段階を踏む必要がなく設計手順が簡素化される.設計した制御手法の有効性を確かめるために機構解析ソフト上に構築した6足歩行ロボットの3次元モデルにおいて,5脚および4脚歩行で安定した整地歩行および不整地歩行を実現することを示し,提案する手法の有効性を確認した.'また,平成12年度に提案したSHSCとの性能比較を同等の制御性能が得られることが明らかとなった,今後は,実験を行い提案する手法の有効性を検証する予定である.