2009 Fiscal Year Annual Research Report
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19360110
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| Research Institution | Toyota Technological Institute |
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Principal Investigator |
成清 辰生 Toyota Technological Institute, 大学院・工学研究科, 教授 (70231496)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川西 通裕 豊田工業大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (00283870)
不破 勝彦 名古屋工業大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70324481)
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| Keywords | 跳躍ロボット / 非線形制御 / 非ホロノミックシステム |
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| Research Abstract |
3自由度単脚跳躍移動ロボットへ設計した制御システムを実装した.このロボットは脚部長45cmで,胴体部にはサーボアンプを搭載した構造となっており,総重量10.8kgを有している.このロボットの信号処理はサンプリング時間100μs(100kHz)という高速サンプリング能力を持つDSPによって行った.このDSPへ制御系を実装し,制御モータにかかる負荷を軽減するため,足指を持つ構造に改修した跳躍ロボットを実時間制御し,制御系についても,着地時の衝撃を緩和するための着地制御機能を追加した制御へ修正を加えた.跳躍ロボットでは,特に安定な跳躍前進運動を持続させるには,着地姿勢の安定化が要求されるため,跳躍時の重心周りの角運動量が保存されることに起因する非ホロノミック制御問題となる.この問題の対応には受動速度場制御を用いた制御を検討した.理想速度場の切り替えや重み付けにより,制御目的を実現するアルゴリズムを実現した.これらの成果により,4cmの高さの跳躍を実現した.さらに,より人間に近い跳躍運動を実現できる4脚型跳躍移動ロボットを試作した.前2脚の自由度は各脚毎2自由度を有し,後2脚は各脚3自由度を有するロボットである.各関節は小型サーボモータによって駆動される構造とした.
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