2016 Fiscal Year Research-status Report
多自由度振動制御による弾性脚を持つ4足歩行ロボットの高効率高速走行
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15K05853
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| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
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Principal Investigator |
梶原 秀一 室蘭工業大学, 工学研究科, 准教授 (00280313)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 周期入力制御 / 同期パターン制御 / 振動制御 / エネルギー制御 / van der Pol方程式 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，本研究代表者らがこれまで提案してきた周期入力制御法を多入力多出力系の制御方法として拡張し，多数の質点やバネで構成される振動系の制御方法として応用すること，さらに本手法を脚に弾性を持つ4足走行ロボットの制御に適用し，バネの弾性エネルギーを効率よく利用した高速走行を実現することである．
本年度は多入力多出力化した周期入力制御法を，多自由度振動系，パラメータ励振系，4足歩行ロボットの制御に適用した．本年度はまず，多自由度振動系として電磁力で駆動される振子実験装置を製作し，周期入力制御法を適用してさまざまな同期パターンで同期制御が可能であることをシミュレーションおよび実機により確認した.次に，パラメータ励振系としてブランコの制御を取り上げ，パラメータ励振系は周期入力制御法によりエネルギーが制御できること，エネルギー制御されたパラメータ励振系では引き込み現象が起きることをシミュレーションおよび実機により確認した.また，周期入力制御系の同期パターン制御法を4足歩行ロボットの歩行パターン生成に応用し，ロボットの多数の関節を任意の位相差で同期させることにより，歩行制御が可能であることを実機により確認した.さらに本手法を弾性脚を持つ4足走行ロボットに適用し，弾性脚のエネルギーを制御しながら弾性脚間の同期パターンを制御することでバウンス走行が実現できることをシミュレーションおよび試作機により確認した.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は１．多入力多出力化した周期入力制御法を多自由度振動系の制御法として拡張すること，２．4走行ロボットのシミュレーション，３．4足走行ロボットの実機製作を予定していたが，すべて予定通り実施することができた.
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は弾性脚を持つ4足走行ロボットの実機を完成させ走行実験を実施する予定である.脚部の弾性エネルギーを効率よく励振させて走行制御を行い，前後の脚を同期させて走行するホッピング走行，前後の脚を逆相で同期させて走行するバウンド走行が実現できるかどうか検証する.
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| Causes of Carryover |
ロボット製作のための材料・製作費が予定よりも安価だったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度のロボット材料・製作費として使用予定.
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