2023 Fiscal Year Annual Research Report

Realization of responsive multi-contact locomotion system in complex unknown environments

Research Project

Project/Area Number	21H01300
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	森澤光晴国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 副連携研究ラボ長 (00392671)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	熊谷伊織国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (60803880) 室岡雅樹国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (70825017)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	ヒューマノイドロボット / 多点接触運動計画 / 多点接触運動制御 / 3次元自律移動
Outline of Annual Research Achievements	本年度は昨年度開発した多点接触運動計画アルゴリズムの可解性の向上と多点接触運動計画器と多点接触運動制御器を統合した実環境における実証に取り組んだ。①即時的に多点接触運動を生成するためのモーションデータベースの構築、②動力学シミュレータを活用したモーションデータベースのデータ自動生成は、動力学シミュレータを用いた強化学習による多点接触運動の可解性の評価や昨年度開発した最適化手法による接触制約を考慮した接触遷移運動の実現可能性の判定を用いた強化学習による次の接触遷移動作を計画するアルゴリズムについて、報酬項の見直しを含むアルゴリズムの改善を行い、垂直の壁を利用した不整地移動や手摺り付きの階段による評価を通じて、従来手法と比較して高速で可解性が高い多点接触運動計画アルゴリズムを開発した。また開発したアルゴリズムは、接触遷移回数についても従来と比較して少なく、スムーズな運動が生成可能であった。③重心運動方程式に着目した多点接触運動制御アルゴリズムの開発について、これまでに開発した重心の運動量や角運動量に関する6次元の運動方程式を用いた多点接触運動制御手法と①、②で開発した多点接触運動計画アルゴリズムを統合し、多点接触運動計画器から与えられる接触位置や接触時間の誤差に対する安定性の向上を図った。これらの統合したシステムを用いて、④実環境における脚立昇降の実現などにより提案手法の有効性を確認した。
Research Progress Status	令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和5年度が最終年度であるため、記入しない。