2007 Fiscal Year Annual Research Report
地雷探知をめざした4脚および6脚歩行ロボットの地雷原移動技術の研究
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18510151
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| Research Institution | Kisarazu National College of Technology |
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Principal Investigator |
内田 洋彰 Kisarazu National College of Technology, 機械工学科, 准教授 (00223561)
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| Keywords | 多関節形6足歩行ロボット / 1リンク6足歩行ロボット / 不整地歩行 / 脚形状 / 軌道生成 / 姿勢制御 / 最適サーボ系 / スライディングモード制御 |
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| Research Abstract |
平成19年度は1脚について3自由度を有する多関節形6足歩行ロボットの姿勢制御および半円弧形状の1リンクからなる6足歩行ロボットの2号機開発および歩行制御について検討を行った。多関節形6足歩行ロボットについては,平成18年度に開発したロボットを用いて予定していた課題である,(1)"最適サーボ系によるアクチュエータのダイナミクスを考慮した6足歩行ロボットの姿勢制御",(2)"スライディングモード制御によるアクチュエータのダイナミクスを考慮した6足歩行ロボットの姿勢制御"の検討をコンピュータ上にモデル化した3Dモデルと実験の両面から行った.平成17年度以前の研究で提案されて有効性がコンピュータシミュレーションで確認されていた最適サーボ系によるアクチュエータのダイナミクスを考慮した姿勢制御手法については開発した6足歩行ロボットで実験によりその手法の有効性を確認した.しかし,歩行ロボットの不整地歩行では支持脚に作用する力が変動するためその変動をパラメータ変動として扱う必要があり,また,ロボットの駆動機構としてウォームギアを用いているため摩擦などの非線形要素が制御性能に影響を及ぼす.このようなパラメータ変動,非線形要素に対して非常にロバストなスライディングモード制御を(1)の手法に適用し,(2)の課題について3Dモデルを用いたコンピュータシミュレーションおよび実験の両面から検討を行った.段差を用いた不整地歩行において制御手法の有効性は確認した.現在,パラメータ変動,非線形要素に対するロバスト性について検討を行っている.次に1リンクの脚からなる6足歩行ロボットについて述べる。本年度は地雷原等人間が立ち入ることが困難な環境下において作業した場合に想定される故障が発生した場合に歩行を実現する自己修復機能の1つについて検討を行った.ロボットの故障としては大きなところとしてアクチュエータの故障およびセンサの故障が考えられる.本年度はセンサの故障として脚リンクの角度センサが故障した場合に歩行を実現する手法について検討した.6脚中2脚の脚センサが故障した場合,ロボット胴体のピッチ角およびロール角の情報をもとに脚の角度センサ情報が得られない脚のアクチュエータを駆動する制御入力生成法を提案し,歩行実験によりその有効性を確認した.平成20年度は多関節型ロボットにおいても検証する予定である.
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