2008 Fiscal Year Annual Research Report
脚式移動制御手法の統合と運動知能の機構と制御両面からの統一的理解
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19500166
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
木村 浩 Kyoto Institute of Technology, 工芸科学研究科, 教授 (40192562)
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| Keywords | 知能ロボティックス / 知能機械 / 姿勢制御とリズム運動制御の統合 / 歩容の創発 / 不整地動歩行 / 脚負荷情報 / フルバウンド歩容 / 機構の動特性と歩容 |
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| Research Abstract |
本年度は四脚歩行において姿勢制御とリズム運動制御と統合することが出来る汎用脚式移動制御器を設計し力学シミュレータに実装した.脚のピッチ面内リズム運動は,支持脚期から遊脚期への脚相遷移に脚負荷(loading/unloading)を用いた脚制御器(LC)により生成される.脚負荷情報は対側脚間の負荷の移動,すなわち,ロール面内姿勢情報を含んでいるので,脚負荷情報に基づく脚相調節は,脚間の協調(歩容)を直接的なLC間結合なしで発生させることが出来るだけでなく,歩容調節を通してロール面内姿勢制御を行うことが出来る.我々は,この制御器が横方向外乱に対して歩行安定化の能力をある程度持つこと,ロール運動の振幅を減らす外乱に対しては同側脚間に上行の脚相調節機能が必要であることを示した.結果として,従来の手法では実現が困難であった「前庭感覚に基づく踏み出し反射を用いない長周期低速度での不整地動歩行」が可能であることを示した.
また,四脚走行の歩容生成においては前後脚ヒザ関節に取り付けられたバネの剛性比や重心の幾何中心からの偏差など機構の持つ特性が重要であることを数値解析,力学シミュレーション,四脚ロボット実験により示し,一周期に二回跳躍期があるフルバウンド走行が現れる条件を簡単な関節PD制御との関係で明らかにした.
上記の研究により,四脚歩行・走行制御手法の統合と機構と制御両面からの運動知能の統一的理解が実現できた.
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