2016 Fiscal Year Annual Research Report
Realization of parachute landing by humanoid robot
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15K12113
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
辻田 哲平 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, システム工学群, 准教授 (40554473)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近野 敦 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90250688)
安孫子 聡子 芝浦工業大学, 工学部, 准教授 (40560660)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ヒューマノイドロボット / 動作生成 / 衝撃 / パラシュート |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ヒューマノイドロボットの持つ四肢を活用し，人間と同様にパラシュート着地時の衝撃を吸収する方法の提案を目指している．H28年度は，人間の下肢を単純化・小型化した1関節ロボットおよび6関節ロボットを製作した．また，1関節ロボットのモデルを用いて，動力学シミュレータOpen Dynamics Engine上で仮想落下試験を行えるようにした．この動力学シミュレータと数値計算ソフトウエアMatlabのライブラリであるOptimization Toolboxを接続し，落下時の動作を決定変数として，地面との衝突によって生じる加速度を非線形最適化アルゴリズムによって最小化することが可能な動作生成ソフトウエアを開発した．6関節ロボットに関しては，H27年度に製作した人間のパラシュート降下訓練を模した落下試験装置を用いて，実験的に衝撃を吸収可能な動作の検討を行った．6関節ロボットを直立した状態で，降下角度4 [°]，降下速度0.2 [m/s]で高さ150 [mm]のところから低反発クッション上に落下させたところ，足底がクッションに触れた際に6 [G]程度の加速度が発生し，その後転倒し，体幹部がクッションと接する際に最大加速度である14 [G]が計測された．これは，体幹部とクッションの接触面積が小さく，大きな接触が生じたためと考えられた．そこで，足底がクッションに触れた際の衝撃を検知し，転がるように姿勢を変えることで転倒時の接触面積を増大させることが可能な動作を生成したところ，6 [G]程度と直立の状態に比較して40%程度まで衝撃による加速度を低減することに成功した．今後，これらのソフトウエアおよび見地を活用して，より多自由度なロボットの動作生成に挑戦する．
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