2016 Fiscal Year Annual Research Report
High Performance Force and Position Contorl for Walking Robot with Two-Joint Simultaneously Driven Mechanism
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26420225
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
宮崎 敏昌 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (90321413)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大石 潔 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (40185187)
横倉 勇希 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (70622364)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 2関節同時駆動機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人間や動物等の脚移動機構における筋骨格構造が持つ優位性は計り知れない。しかしながら現実的な筋骨格機構をもつロボットの開発には多くの問題点が残っている。特に関節に要求されるトルク出力特性と脚先端における力制御性が大きな問題として知られている。本研究課題では筋骨格機構の特徴をもつ２関節拮抗駆動回転機を用いて脚移動装置を構成することで、歩行脚としてのトルク出力特性と脚先端力制御性を改善し、2関節拮抗駆動方式によって全く新しい動作が可能なより高精度な力位置制御システムの構築を目指す。
最終年度となる本年度においては、本研究の目的とする2関節拮抗駆動装置における力位置同時制御を実現するための、トルク分配・補償のための制御機構と歩行モーションの生成について研究を行い、歩行脚制御における脚機構協調モーション実現のための基礎的手法を確立した。具体的には、力位置同時制御を実現するトルク分配・補償のための制御機構により位置を保持した状態での先端の力出力分布の面積を2.59% 拡大, 力指令値に92.17 % まで追従できることを確認し、脚機構強調モーション実現のためのリンクモデルとその予測計算により、補講を行うための蹴り出し時間を10%以内の誤差で推定しつつ蹴り出しモーションの切り替えができることを確認した。これらの実績は、全て2関節拮抗駆動方式の実験装置により確認した。本研究成果を通して、力測定及び力位置同時制御に関する手法を確立できた。
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