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多自由度振動制御による弾性脚を持つ4足歩行ロボットの高効率高速走行

研究課題

研究課題/領域番号 15K05853
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関室蘭工業大学

研究代表者

梶原 秀一  室蘭工業大学, 工学研究科, 准教授 (00280313)

連携研究者 青柳 学  室蘭工業大学, しくみ情報系領域, 教授 (80231786)
花島 直彦  室蘭工業大学, もの創造系領域, 教授 (40261383)
研究協力者 佐藤 僚太  
志賀 昂  
日西 杜夫  
磯嶋 拳成  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード周期入力制御 / 同期パターン制御 / 振動制御 / エネルギー制御 / van der Pol方程式 / van der pol方程式
研究成果の概要

本研究では,周期入力制御法と同期パターン制御を組み合わせることにより,これまで1入力にのみ適用可能であった周期入力制御法を多入力多出力化し,新たな多自由度振動制御法を構築した.本手法を結合振子系,結合パラメータ励振系に適用し,システムの同期パターンを自由に制御できることを明らかにした.また,4足歩行ロボットの歩行パターン生成にも応用し,周囲の環境に応じて歩行パターンを変化させることにより,障害物回避動作などを実現できた.さらに,弾性脚を持つ4足歩行ロボットの制御に本手法を適用し,本体の運動とバネの振動を同期させるタイミングを変化させることにより,ホッピング動作,バウンド走行が可能であった.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] 結合周期入力制御系の相互引き込み現象と同期パターン制御2017

    • 著者名/発表者名
      梶原 秀一、花島 直彦、青柳 学
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 53 号: 5 ページ: 308-318

    • DOI

      10.9746/sicetr.53.308

    • NAID

      130006833491

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 周期入力制御系の数理構造と強制引き込み現象2016

    • 著者名/発表者名
      梶原秀一,花島直彦,青柳学
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 52 号: 10 ページ: 573-579

    • DOI

      10.9746/sicetr.52.573

    • NAID

      130005432991

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 任意の形状で相互結合した周期入力制御系の同期制御2017

    • 著者名/発表者名
      磯嶋拳成,梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 任意の形状で相互結合した4結合van der Pol方程式の同期制御2017

    • 著者名/発表者名
      梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 4結合VDP方程式を用いた4足歩行ロボットの歩容制御2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤僚太,梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-12-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期入力制御による弾性脚を持つ4脚走行ロボットの跳躍姿勢安定制御2016

    • 著者名/発表者名
      志賀 昂,梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-12-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期入力制御によるパラメータ励振系のエネルギー制御と強制引き込み現象2016

    • 著者名/発表者名
      日西杜夫,梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      第17回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-12-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 多結合van der Pol方程式の同期パターン制御2016

    • 著者名/発表者名
      梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      第59回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県・北九州市)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 結合周期入力制御系の相互引き込み現象と同期パターン制御2016

    • 著者名/発表者名
      磯嶋拳成,梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      電気学会第21回知能メカトロワークショップ
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学(北海道・函館市)
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期入力制御されたパラメータ励振系の相互引き込み現象2016

    • 著者名/発表者名
      日西杜夫,梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 4結合VDP方程式を用いた4足歩行ロボットの歩行パターン生成2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤僚太,梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期入力制御による弾性脚を持つ4脚走行ロボットの跳躍移動制御2016

    • 著者名/発表者名
      志賀 昂,梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクスメカトロニクス講演会2016
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-06-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期入力制御されたパラメータ励振系の引き込み現象2016

    • 著者名/発表者名
      日西杜夫,梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      第48回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-02-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期入力制御による弾性脚を持つ4脚ロボットの跳躍制御-実機による検証-2016

    • 著者名/発表者名
      志賀 昂,梶原秀一,青柳 学,花島直彦
    • 学会等名
      第48回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2016-02-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期入力制御によるブランコロボットの制御と強制引き込み現象2015

    • 著者名/発表者名
      日西杜夫,梶原秀一,青柳 学
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2015
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道・函館市)
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期入力制御による弾性脚を持つ4脚ロボットの跳躍制御2015

    • 著者名/発表者名
      志賀 昂,梶原秀一,青柳 学
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2015
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道・函館市)
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形振動子を用いた多足歩行ロボットの歩行パターン生成2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤僚太,梶原秀一,青柳 学
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2015
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道・函館市)
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 結合自励振動系の同期パターン制御2015

    • 著者名/発表者名
      梶原秀一,花島直彦,青柳 学
    • 学会等名
      第58回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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