• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

運動パターン形成と分岐理論およびその歩行ロボット実現への応用

研究課題

研究課題/領域番号 07455177
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測・制御工学
研究機関中部大学

研究代表者

安林 幹翁 (1996-1997)  中部大学, 工学部, 講師 (10102782)

伊藤 正美 (1995)  中部大学, 工学部, 教授 (30023021)

研究分担者 伊藤 正美  理化学研究所, バイオ・ミメティックコントロール研究センター, センター長 (30023021)
湯浅 秀男  名古屋大学, 工学部, 講師 (10191470)
安林 幹翁  中部大学, 工学部, 講師 (10102782)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
1997年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1996年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1995年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
キーワード脚式歩行ロボット / 歩行パターン / 歩行速度 / 消費エネルギー / 自律分散制御 / 分岐理論 / 中枢パターン発生器 / リミットサイクル / 多脚歩行ロボット / CPG(中枢パターン発生器) / 歩行パターン生成 / 最適エネルギー効率 / 分岐 / 自己組織 / 自律分散システム / 運動パターン
研究概要

動物は、如何なる足数を持つものでも一般的に歩行周期に対する接地時間比(デューティ比)によって最適な歩行パターンを形成・選択している。そのことは既にHoytらの馬の単位距離当たりの酸素消費量を調べた研究などで明らかになっている。そこで本研究では六足歩行ロボットの歩行時の消費エネルギーに注目し、動物において見られる特性がロボットにも成立するかどうかを実験的に検討を行った。
まず、本研究における供試機としてISロボティクス社製のGenghisIIを用い、これに六足動物の代表である昆虫に多く見られるWave、Tripodという2種類の歩行パターンで歩行を行わせた。そして、これらの歩行パターンにおいて歩行速度を変化させるパラメータ(デューティ比及び歩幅)を変化させ、それぞれの歩行速度での歩行時における単位距離当たりの平均消費エネルギーを求めた。その結果、Waveでは、単位距離当たりの平均消費エネルギーが最小となるよな各歩幅に対するデューティ比、並びに各デューティ比に対する歩幅が存在し、歩幅が小さくなるに従ってデューティ比も小さくするほうがよいことが分かった。一方Tripodでは、デューティ比に拘らず歩幅が最大の時、つまり歩行速度が大きいほど単位距離当たりの平均消費エネルギーが最小となることが分かった。
これらの結果を、上述の馬に関する研究で各歩行パターンにおける酸素消費量が少なくなるような最適な歩行速度が存在するという結果と比べると、Waveの場合は同様な特性が現れるが、Tripodの場合は歩行速度が大きいほど平均消費エネルギーが少なくなるのみであった。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] 安林幹翁: "六足歩行ロボットの消費電力-速度特性" 電気学会産業部門全国大会講演論文集. [I]. T-51 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 安林幹翁: "六足歩行ロボットの歩幅の変化による消費電力-速度特性" 電気関係学会東海支部連合大会講演論文集 No.730. 365 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤正美: "ロボットによる周期運動のリズム生成とその獲得" 第36回計測自動制御学会学術講演会. 411-412 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤正美: "周期的摂動に適応するための脚運動のタイミングの学習-脚運動と神経振動子モデルのカップリング-" 第15回日本ロボット学会学術講演会. 163-164 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Masami Ito: "A Mathematical Model of Adaptation in Rhythmic Motion to Environmental Changes" SMC‘97Conference Proceedings (International Conference on Systems, Man, and Cybernetics). Vol.1. 275-280 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 酒井厚夫: "エネルギー効率を考慮した脚式移動ロボットの歩行パターン生成" 第9回自律分散システム・シンポジウム資料(計測自動制御学会). 141-144 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 小田島正: "自律分散システムを用いた多脚歩行ロボットに必要となる機能とそのアルゴリズム" 第9回自律分散システム・シンポジウム資料(計測自動制御学会). 149-154 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤正美: "発信器の協調による四足歩行パターン発生器モデルの挙動" 第8回自律分散システム・シンポジウム資料. 151-154 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤正美: "発信器結合系によるCPGモデルを用いた多脚歩行シュミレーション" 電気学会・産業シムテム情報化研究会資料. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 湯浅秀男: "四足歩行のパターン変化とエネルギー消費量" 第34回計測自動制御学会学術講演会. 35-36 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 湯浅秀男: "エネルギー消費量を考慮した四足歩行のパターン変化" 第13回日本ロボット学会学術講演会. 223-224 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 湯浅秀男: "エネルギー消費量に基づく四足歩行の生成と遷移" 第10回生体・生理工学シンポジウム論文集. 269-272 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 湯浅秀男: "四足歩行のパターン遷移とエネルギー消費量の関係" 第8回自律分散システムシンポジウム資料. 147-150 (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤正美: "自律分散宣言" オーム社, 172 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 湯浅秀男: "自律分散システム" 朝倉書店, 131 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

URL: 

公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi