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マスタスレーブ二足歩行ロボットのための実時間シミュレータ・ベースト制御技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K14185
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機械力学・制御
研究機関広島大学 (2017-2018)
九州大学 (2016)

研究代表者

菊植 亮  広島大学, 工学研究科, 教授 (90362326)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード二足歩行ロボット / 実時間シミュレーション / マスタスレーブ
研究成果の概要

本研究課題では非自律型・マスタスレーブ型の二足歩行ロボットのための制御技術の確立を目的とした.このために, 2台の力覚提示装置を接続した実時間シミュレータ環境を構築し,このシミュレータをベースとして制御技術の開発を行った.結果として,トルク指令ベースの制御技術群と位置指令ベースの制御技術群が得られた.トルク指令ベースの制御技術群は設計が簡便であり,理論的観点から見通しが良い.一方で位置制御ベースの制御技術群は,重心やZMPの目標起動を適切に設計することで,直感的な操作で安定な歩行が実現できる.これらに加え,不整地において転倒した際に,直立姿勢に復帰するための半自動起き上がり制御則も提案した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題によって得られた各種制御技術は,極限環境下で働く将来の二足歩行ロボットのための基盤制御技術となると期待できる.従来の二足歩行ロボットの歩行の研究は,ロボットに高度な認知・判断機能を要求するものが多かった.それに対してここで得られた技術は比較的単純な物理法則にのみ基づき,認知・判断機能は人間の操作者にゆだねるものであるので,実用化の可能性が高いと考えらえる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 学会発表 (5件) 備考 (3件)

  • [学会発表] マスタスレーブ型2足歩行ロボットの不整地歩行手法:足裏複数点のロードセルを用いた手法2019

    • 著者名/発表者名
      安藤智哉,菊植亮
    • 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2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マスタスレーブ型2足歩行ロボットの段差歩行手法:足首6軸力センサを用いた手法2019

    • 著者名/発表者名
      守本一心,菊植亮
    • 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2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マスタスレーブ操縦に適した二足歩行ロボットの運動制御技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      渡智史,菊植亮
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二足歩行ロボットにおけるマスタスレーブ脚制御とバランス制御の両立,第2報:外力の影響を考慮したモードの切換手法と各モードにおけるバランス制御則2017

    • 著者名/発表者名
      渡智史,菊植亮
    • 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2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 二足歩行ロボットにおけるマスタスレーブ脚制御とバランス制御の両立2016

    • 著者名/発表者名
      渡智史,岩谷正義,菊植亮
    • 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(SI2016)
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-12-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 関連する動画の公開サイト

    • URL

      https://www.youtube.com/user/kikuuwe/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] マスタスレーブ二足歩行シミュレータの動画

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=lHlBs_87chY

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] マスタスレーブ二足歩行シミュレータの動画

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=0GhfU9tm8jA

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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