2016 Fiscal Year Research-status Report
高速リミットサイクル歩行を実現する全身協調歩行制御の開発
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15K18090
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
花澤 雄太 九州工業大学, 大学院工学研究院, 助教 (40714770)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | I-SLIP / 2足歩行ロボット / リミットサイクル走行 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成28年度に取り組んだ内容と成果について以下に述べる．平成28年度では，新たに高速な歩行や走行を実現するための規範モデルとしてSpring Loaded Inverted Pendulum(SLIP)モデルに着目し，これを利用した研究成果などを発表した．一つ目に，従来のSLIPモデルにイナーターを組み込むことで立脚期の時間を操作することができ，この結果として走行速度が増加することを示した．これは，イナーターによってSLIPモデルの固有周期を操作することが可能になり，走行中の跳躍タイミングを操作可能になる点に起因する．この新しいSLIPモデルはI-SLIPモデルと呼称し，この有用性の更なる解析を目指す予定である．二つ目に，斜面上のSLIPモデルの走行の中に存在する安定化原理に着目し，これを利用した遊脚制御による走行安定化制御を提案した．走行は漸近的に収束する特性を示し，安定した1周期リミットサイクル走行が発現することを確認した．このリミットサイクル走行は，リムレスホイールの漸近安定化原理と類似しており，遊脚接地角と斜面から得られるエネルギー回復量がある一定の値を維持する時に発現する特性である．これらの成果は日本ロボット学会学術講演会にて発表を行った．今後はこの手法をベースに平成29年度では平地歩行・走行などへと拡張していく予定である．また，平成28年度は上記の成果を含め国内会議で4件，ジャーナル投稿を2件行った（採択済み）．
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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
新たな解析対象としてSLIPモデルに注目した歩行・走行解析を行っており，既にいくつかの成果が出始めている．具体的には
１．I-SLIPモデルのイナーターの利用による走行の高速化
２．SLIPモデルの走行に内在する走行の収束特性
この成果を拡張し，さらなる発展を目指す予定である．
また，平成29年度はリムレスホイールと歩行のアナロジーを利用した解析にも着手する予定であり，これよりリミットサイクル歩行の高速化と安定化を実現しうる制御の開発が期待できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度では，高速な歩行や走行を得るための規範を得るためのモデルとして，SLIPモデルやリムレスホイールに着目した解析をさらに進めていく予定である．
SLIPモデルやリムレスホイールモデルはシンプルなモデルであるが，その中に内在する安定化メカニズムは非常に興味深く，面白い．このメカニズムを基盤に制御則を組み立てることで，エネルギー消費を抑え，高速でかつ安定した歩行や走行の実現ができると期待している．
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| Causes of Carryover |
予定していた国際会議に参加できなかったことや，実機開発などを予定していたが少しスケジュールが遅れてしまったことなどに起因する．このため，次年度に繰り越された．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後は，論文投稿費用，学会参加費，出張などの旅費，実機開発などに使用する予定である．
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