2004 Fiscal Year Annual Research Report
離散事象と非ホロノミック拘束を持った非線形システムとしてのロボットの行動制御
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16760347
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小林 啓吾 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (10314395)
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| Keywords | ハイブリッドシステム / 軌道生成問題 / 二足歩行ロボット / ゼロモーメントポイント / 離散事象システム / 移動ロボット |
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| Research Abstract |
2足ロボットシステムを関節角度と本体座標からなる連続変数と両足の接地状態という離散変数からなるハイブリッドシステムとして定式化した.その際,入力を関節角度,出力を本体の絶対座標と置き,システムの解析と軌道設計を行った.具体的な対象として,ラジコン用のサーボモータとアルミフレームで構成される小型のヒューマノイドロボットのモデル化を行い,同時に実験環境の構築を行った.システムの解析ではロボットの行動に対していくつかの仮定を行い,その仮定が満たされる限りにおいてシステムが線形となることを利用した.軌道生成に関しては遺伝アルゴリズムを用いて実行可能な軌道を生成する手法と,わずかに仕様を逸脱している軌道を補正して利用する手法の2つを考案した.また,これらを比較・統合する準備を行った.平行してシミュレーション環境を構築し,生成した軌道のチェックを行った.実機を制作し,生成した軌道に基づく歩行実験を行い,これに成功した.ロボットシステムにおける離散的な事象として障害物との干渉を考え,干渉の発生を効率よく検出するアルゴリズムを考案した.これを用いてロボットの腕部の軌道計画を行った,サブゴールネットワーク法を用いて障害物を回避する方法を検証し,効率的なアルゴリズムを考案する準備を行った.ロボットの平面内での行動の計画を行うために,ボロノイ図法を検証し,画像処理の手法を用いてグラフ構造を効率よく抽出する方法について検討を行った.
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