2014 Fiscal Year Research-status Report
リミットサイクル規範高速移動２足歩行ロボットの機構と制御
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26420171
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山北 昌毅 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (30220247)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | リミットサイクル歩行 / ２足ロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２６年度では、高エネルギー効率高速度で移動することができることが知られていた円弧状の足裏を持つロボットのモデルの代わりに、平面状の足裏を持ち足首に機械的インピーダンスを持つロボットのモデルを作成し、円弧状の足裏を持つロボットと同様な２足走行が可能であることを数値シミュレーションにより確認した。また、その走行速度を向上するために、ボディに揺動質量を搭載したモデルを新たに考案し、どのような揺動パターンを用いれば走行速度向上させることができるかに関する知見を得た。更に、揺動質量の付加により凹凸のある地面の上での走行の安定性が向上することも数値シミュレーションにより確認した。また、本課題の研究者が提案しているイナータと呼ばれるデバイスを付加することにより、走行スピードやSRと呼ばれる移動のエネルギー効率を表す指標が大幅に改善できることをシミュレーションにより確認した。これらのシミュレーションを通して、必要となる最大トルクや各関節などにかかる荷重を計算し、実験機を制作するためのデータを取得した。これらと並行して、フィードバック制御によって凹凸のある地面でも安定して走行を実現するための制御系設計の手法を入出力線形化の手法を基礎として導出を行った。それらの情報をもとに、使用モータの選定を行い、衝撃力などの影響を避けることのできる機構の調査を行い、プロトタイプシステム製作のための基本構造の設計を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
数値シミュレーションにより所望の移動性能が得られることを確認できたが、実験機の設計が若干遅れているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２６年度に準備したプロトタイプ実験機の図面を完成し、実際に実験ロボットを製作し、トレッドミル上で走行を行い目的の性能が得られるかを（１）走行速度、（２）SR （Specific Registance）、（３）FN (Fluid Number)の指標に基づき解析する。また、床面の凹凸に対しての走行安定性についても評価を行う。
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| Causes of Carryover |
数値シミュレーションを所属機関のスーパーコンピューターを用いたためシミュレーション用パソコンを購入する必要がなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
２７年度に作成予定の実験用２足ロボットのスペックをあげたい。
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