2014 Fiscal Year Research-status Report
脊椎構造の機械的特性が生み出す歩容の多様性の実験的数理的解析
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26870337
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
杉本 靖博 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (70402972)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 受動的動歩行 / 脊椎構造 / 粘弾性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
多様な歩容発現に脊椎構造が持つ特性が果たす役割について実験的数理的に明らかにするとした本研究の目的の達成に向けて，26年度では計画通り，脊椎構造を持つ多脚型受動的動歩行ロボットを作成し歩行実験を行うことを主に行った．重要な鍵となる脊椎構造部分に関しては，ヨー方向には曲がりやすくピッチ方向には曲がりにくく，さらにロール方向に関しては一定角度までの自由な回転が可能な胴体や，各自由度に対してばねを取り付け，ばねの張り方およびばねの種類を変えることによって復元特性を独立に調整することが可能な胴体など，脊椎構造が持つ様々な自由度や粘弾性といった機械的特性を取り出し，それらを細かく調整できる機構を複数種類作成して歩行実験を行ってきた．
その結果，脊椎構造が持つ特性が実現される歩容に様々な影響を与えることが明らかになってきた．特に大きな結果としては，ヨー方向の自由度が重要であること，また，ヨー方向の自由度を入れることで，歩行スピードが向上する一方で歩行の安定性が落ちるといったトレードオフの関係があることを見いだした．以上の成果は，国内外の学会にて発表を行うと共に，現在，それらの結果をまとめて論文誌に投稿する準備を行っている．
また，対象としている受動的歩行が揺動を強く利用した歩行であるため，揺動による受動的動歩行に関する理論解析もすすめてきた．その中で，揺動を励振することで平地歩行を実現する準受動的動歩行の一制御方策についての提案も行ってきた．この成果は，国際学会にて発表を行った後に，成果を再度まとめて論文誌に投稿し現在査読中となっている．
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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
研究計画での実施スケジュール案では，26年度は，「脊椎構造を持つ多脚型受動的動歩行ロボット(検証機1)の作成及び多様な歩容を発現させることができるかについての歩行実験(検証実験 1)」が主な実施内容であったが，研究実績で述べたように，脊椎構造を持つ多脚型受動的動歩行ロボットの作成及び歩行実験については順調に研究を進められていると考えられる．ただし，「様々な歩容を実現させる」ことを実現するといった点からは，脊椎構造やロボット自身にさらに改良すべき点があると考えられるため，総合的には，「おおむね順調に進展している」という自己評価を行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度の実施内容は「おおむね順調に進展している」と考えられるため，27年度は研究計画での実施スケジュール案どおり研究を推進していく，具体的には，継続して作成した実験機を用いた歩行実験を行うと共に，次のサブテーマとなる「脊椎構造が持つ機械的特性が果たす役割についての数理的解析」に順に着手する予定である．ただし，現在までの達成度の項で述べたように，本研究の鍵となる脊椎構造やロボット自身に改良すべき点があると考えられるため，数理的解析に有益な実験データを蓄積していくためにも，まずは機構の改良から研究を推進していく．
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| Causes of Carryover |
購入を予定していた機械部品が，在庫無しのため購入できなかったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
在庫が復活し次第，該当物品を購入する予定．
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