2022 Fiscal Year Annual Research Report
Motion/Force Control of Humanoid Robot Based on Reaction Null Space
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17K00371
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
佐藤 大祐 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (40344692)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Dragomir Nenchev 東京都市大学, 理工学部, 名誉教授 (80270809) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ヒューマノイドロボット / モーション・フォース制御 / モーションプランニング / 角運動量分配 / 接触レンチ分配 / 全身運動制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度となった令和4年度の研究計画では、これまでに開発してきたRNSに基づく冗長解法を利用した全身運動と四肢の接触レンチ制御によるヒューマノイドロボットの制御コントローラの有用性をシミュレーションによって検証することを継続しつつ、実際のヒューマノイドロボットによる力作業の実機実験に適用を目標とし、具体的には以下の3項目、（1）平面に対するモーション・フォース複合制御および反動制御の実機実験、（2）ステップや歩行を伴って片腕・両腕によって用具を用いた壁面や床面の清掃作業の実現、（3）傾いた斜面上や複数の接触面内など、複雑な作業環境下での力作業を実現するため、全身運動の制御モデルに接触レンチ分配手法GIWC-GIを導入したモーション・フォース複合制御と内力制御の導入とそれを用いた実機実験、を実施要件とした。
研究結果として、（1）～（3）のダイナミクスシミュレーションによる理論検証は達成できた。しかし、やはりコロナ渦の影響を受けたことから実機実験における当初の研究計画は変更せざるを得ず、（1）と（2）については、連携研究協力者との共同作業を実施して等身大ヒューマノイドロボットによる実機実験検証のための基礎実験までを達成することができたが、本理論を完全に適用した小型ヒューマノイドロボットによるモーション・フォース制御の実機検証は未達成となった。
研究期間全体を通じては、（1）片腕・両腕・道具を用いた、床面や壁面の清掃作業に対するモーション・フォース複合制御および反動制御、（2）接触摩擦を考慮可能な接触レンチ分配手法GIWC-GIによるモーション・フォース複合制御と内力制御とRNSに基づく冗長解法を利用した全身運動制御、（3）ステップや歩行を伴う片腕・両腕を用いた力作業への開発した制御手法、の三つについてシミュレーションによる検証を実施し、提案制御手法の有用性を示すことができた。
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