2015 Fiscal Year Annual Research Report
６脚ロボットの歩行環境適応型胴体６自由度運動制御手法の開発
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25420200
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| Research Institution | Kisarazu National College of Technology |
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Principal Investigator |
内田 洋彰 木更津工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00223561)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 6脚ロボット / 6自由度制御 / 姿勢制御 / 歩行方向制御 / 軌道追従制御 / FB制御 / LQI制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度は，第3の課題，“姿勢制御(胴体高さ，ピッチ角，ロール角)と全方向歩行制御(歩行方向x，yおよびヨー角)手法の協調制御”について6脚ロボットの3Dモデルを用いて検討を行った。前年度までに姿勢制御手法と全方向歩行制御手法についてはそれぞれ有効性を確認しているのでその協調制御手法について検討した。しかし，全方向歩行制御手法については，3脚支持歩行の場合，支持脚旋回部のみの入力で全歩行方向制御を実現する手法であったので，進行方向(y)については，制御性能が良かったが，進行方向に対して垂直方向(x)については，特異点近傍となり制御性能が悪かった。そこで，平成27年度は支持脚腿部および脛部で生成する駆動トルクの反力を入力とする6入力の数式モデルを新たに設計し，全方向歩行制御に適用する手法について6脚ロボットの3Dモデルを用いて検討した。制御系は，数式モデルに対して，1型のサーボ系を設計するLQI制御とした。直線歩行において，全方向の3軸について目標軌道に追従するようにFB系が修正動作を行い，提案手法の有効性を確認した。また，FB系のロバスト性について検討を行い，支持脚旋回部の入力が変動する場合にもFB系が有効に働き，目標軌道に追従することを確認した。さらに，段差を昇降する直線歩行では，姿勢制御と全方向歩行制御手法がともに有効に働き，胴体6自由度の制御を実現することを確認した。また，歩行実験では，前年度に引き続き，全方向歩行方向制御手法の検証をレーザーレンジファインダー(LRF)で，6脚ロボットのx，yおよびヨー角を検出して行う手法について検討を行った。自己位置の検出方法としてランドマークを2点検出し，その位置から自己位置およびヨー角を算出する手法で行い，直線歩行での全方向歩行制御手法（支持脚旋回部のみ）の有効性を確認した。歩行実験については，細かい制御手法の改善を行った。
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Research Products
(6 results)
