2018 Fiscal Year Annual Research Report
On full-swing nonlinear control based on integral viewpoint modeling and its application to large amplitude locomotion
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16H04386
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
石川 将人 大阪大学, 工学研究科, 教授 (20323826)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中西 大輔 松江工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教 (00806086)
甲斐 健也 東京理科大学, 基礎工学部電子応用工学科, 准教授 (60419471)
杉本 靖博 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70402972)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 制御工学 / 非線形制御 / アクチュエータ / ロコモーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，システムのモデリングと制御にあたって「微小入力に対する微小変化」を前提とした微分的な捉え方を改め，一定時間経過後のマクロな挙動に着目した積分的モデリングの考え方，およびにそれを応用して大振幅で変形しながら移動するロボットを実現することである．
計画最終年度にあたる平成３０年度は，これまでの研究で見出してきた，力学系の周期点上の挙動に着目した離散時間モデル，およびシンプルな構造ながら環境からの力覚刺激を適切に取り入れた周期コントローラ(ソフトウェア的あるいは機械的な振動子を内包する制御ロジック)を有する移動ロボットについて，その挙動の理論的な解析を行った．この過程で，単純な周期コントローラによる大振幅運動が生じる作用機序と，設計パラメータが挙動に与える影響の定量的な性質を明らかにすることができた．また，この考え方は蛇行移動，四脚走行，脚式転がり移動，跳躍運動，筋骨格系の往復運動など，一見すると異なる物理原理に基づく運動に共通して適用可能であることがわかった．
さらに実証的な研究として，前年度から引き続き変形による大振幅を前提として駆動する空気圧アクチュエータの特性解明を進め，これを活用した脚型機構，および周期的なアクチュエータ間の力学的相互作用によって生じる周期的協調の解析を行った．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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