2022 Fiscal Year Annual Research Report
Responsive contact motion generation for humanoid robots
| Project/Area Number |
21H03521
|
|---|
| Research Institution | Kobe University |
|---|
Principal Investigator |
田崎 勇一 神戸大学, 工学研究科, 准教授 (10547433)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玄 相昊 立命館大学, 理工学部, 教授 (30344691)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 人型ロボット / 転送回避制御 / 多点接触運動生成 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
計画第二年度である本年度は，研究課題である多点接触運動の即応的生成手法のアルゴリズムへの実装および動力学シミュレーション環境での評価を進めた．昨年度から継続している二足歩行ロボットの転倒回避制御に関しては，環境の多様性への対応の第一歩として，異なる路面摩擦係数を想定した転倒回避運動データベースを複数事前に生成し，これを実際の路面状況に応じて切り替えて使用する方式を検討した．具体的な成果を得るところまでは進捗していないので，次年度も検討を継続する．
多点接触を伴う運動計画に関して，動的計画法と接触系列の局所探索にもとづくアルゴリズムを開発し，動力学シミュレーション上で歩行，走行，ジャンプ，手すりを用いた移動などの運動生成を実現した．現状では接触の系列は別途決定し，軌道計画器に指示する方法が一般的であるが，本手法を用いれば接触系列と軌道を同時に自動生成することが可能となるので，多様な環境におけるロボットの自律性向上に大きく寄与すると期待できる．また，従来の接触計画法は組み合わせ爆発におちいることが課題であったが，本手法で考案した局所探索を用いれば，実用的な計算時間で様々な接触系列を計画できることが明らかとなった．
手法の実機検証へ向けたパラレルリンク式二足歩行ロボットについては開発をほぼ完了し，基礎的な歩行試験を終えた．直近の学術講演会にて発表の予定である．自由度の関係から多点接触運動の検証には不向きであるので，主に転倒回避運動の性能評価プラットフォームとして活用する予定である．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画中の課題1「転倒回避制御の理論構築」と課題2「多点接触運動計画の理論構築」はおおむね順調に進捗している．
検証用の実験機開発に関して，評価実験を行いつつ必要な改良を加えていく．
次年度は計画最終年度となるため，分担者との連携を行いつつ効率的な研究の遂行を目指す．
|
| Strategy for Future Research Activity |
本課題最終年度となるので，成果の総括に注力する．
転倒回避制御手法に関しては，開発した二足歩行ロボット実験機を用いた外乱への耐性の定量的な評価試験を実施する．
多点接触運動についてはシミュレーションにおいてある程度の運動生成に成功したが，
同時に接触の切り替わりを含む全身の動的な運動を安定性を維持しつつ追従制御することの難しさが明らかとなった．
全身モデル予測制御などの手法の適用により，軌道追従性の向上を図る．
|
