2004 Fiscal Year Annual Research Report
ヒューマノイドロボットの安定な歩行実現のための足首・足底部の動的センシング
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14550428
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
木下 源一郎 中央大学, 理工学部, 教授 (10055204)
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| Keywords | 触覚センサ / ヒューマノイドロボット / 触覚センシング / ZMP / 足底面 / 障害物回避 / 床反力分布 |
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| Research Abstract |
本年度は最終年度ということもあり,ヒューマノイドロボットの歩行による足部の足底面と床面の接触状態取得のシステムを完成した.ロボットが環境から受ける情報の授受はこの足底面を構成する接触面を通して行われるので,この足底面と床面との接触状態を観測し,床面からロボットに作用する力・モーメントの取得が可能になる.
本研究の実験ではヒューマノイドロボットとしてHOAP-1(富士通研究所製)を用い,この足底面に試作した触覚センサを用いて足底面に働く床反力分布の計測を実施した.本研究に用いた触覚センサはロボットハンドに利用されてきた感圧導電性ゴムを利用し,感圧導電性ゴムの電極間の抵抗値変化を利用した.ちなみに,足底面の大きさは98mmx63mmで,電極間隔3.2mm,正方形電極2mmx2mmで,感圧導電性ゴムの厚みは0.5mmを用い,触覚センサはアレイ状(16x30)の構成で零電位法を用いてデータ取得を行った.この触覚センサデータをヒューマノイドロボットの歩行に合わせて,リアルタイム(最高1msのサンプリング)に取得を行うために,RT-Linuxシステムを前年度構成したが,全体のシステム構成の効率化を図るために再度システム構成を実施した.触覚センサを構成する各センシング要素の加圧力対電圧,加圧力対変位の校正実験,ヒューマノイドロボットの自然な歩行に対するZMPをリアルタイムで観測できた.このZMPの変化はヒューマノイドロボットの制御方法に関係するので,今後,各種のヒューマノイドロボットを用いてZMPを取得し,制御方法について評価したい.本研究成果により,足底面の触覚センサから観測された触覚像を用いて,ヒューマノイドロボットの様々な行動に基づく足底面への接触状態の観測,障害物の発見,障害物の形状識別,そして,ロボットの行動に伴う足底面の接触力計測,ヒューマノイドロボットの障害物回避などの実現に向けて今後の課題とする.
最後に,ヒューマノイドロボットの足部に6軸の力成分の計測と足底面の床反力分布結果の融合により,ヒューマノイドロボットのより柔軟なかつ安定な歩行の実現が今後の課題となる.
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Research Products
(3 results)
