2017 Fiscal Year Annual Research Report
Slip Movement with Supine Posture for Humanoid Robots
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15K00369
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
小枝 正直 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (10411232)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ヒューマノイドロボット / 摺足制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ロボットに期待されている危険地帯での作業や家庭内でのタスクなどは，狭隘領域における劣姿勢移動が大多数を占める．そこで我々はヒューマノイドロボットによる超狭隘領域・劣姿勢移動を実現するために，これまでの数年間，摺足や摺胴による移動について研究してきた．本年度は，これまで考慮していなかった摺足移動時における足裏に加わる圧力の分布を重点をおいて研究を進めた．我々は摺足移動方法を数種類に分類しているが，移動時の上半身の揺動が少なく，左右のバランスが安定している同期非平行摺足を取り扱う．本研究はヒューマノイドロボットによる摺足制御が主目的であり，ロボットサイズに影響は受けない．そのため，実機実験においては小型のヒューマノイドロボットRobovie-X Proを用いた．
まず，同期非平行摺足における左右の足裏荷重位置の組み合わせが4種類（内寄り荷重，外寄り荷重，進行方向荷重，逆進行方向荷重）のみであることを明らかにした．実ロボットを用いて各荷重位置で摺足移動を実行し，分布圧センサを用いて圧力分布の計測した結果，想定通りに圧力が分布することを確認した．その際の移動量，回転量の計測した結果，進行方向寄り荷重が移動量が最大となり，無駄な回転が発生しないことを実験的に示した．
また同期非平行摺足では，荷重パターンによって得られる足裏圧力の勾配が大きく異なり，足裏圧力勾配に対する法線ベクトルの向きも荷重パターンによって変化する．そこで，足裏圧力勾配の法線ベクトルに基づく足裏圧力勾配モデルを提案し，本モデルに基づく足裏圧力勾配制御方策を提案した．実ロボットを用いた横方向の摺足移動実験を実施した．荷重位置によって足裏圧力勾配の法線ベクトルの向きを適宜調整した摺足移動において前後・左右方向の移動量と胴体の回転量を計測し，提案手法による足裏圧力勾配モデルの有効性を確認した．
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