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二足歩行の力学体系 -解析・構築・展開 -

研究課題

研究課題/領域番号 17206046
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関神戸大学

研究代表者

大須賀 公一  神戸大学, 大学院工学研究科, 教授 (50191937)

研究分担者 細田 耕  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10252610)
土屋 和雄  京都大学, 名誉教授 (70227429)
杉本 靖博  神戸大学, 大学院工学研究科, 非常勤講師 (70402972)
青井 伸也  京都大学, 工学研究科, 助教 (60432366)
研究期間 (年度) 2005 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
46,280千円 (直接経費: 35,600千円、間接経費: 10,680千円)
2008年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2007年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
2006年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2005年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード受動的動歩行 / ダイナミクス / Implicit Feedback Structure / 制御工学・力学 / 知能ロボット / 機械力学・制御 / 生物・生体工学 / 制御工学 / 知能ロボティクス / ポアンカレマップ / フィードバック構造 / リズミック運動 / 拮抗型空気圧人工筋
研究概要

本研究では,受動的動歩行を中心に,二足歩行が本質的に持っている力学的歩行原理の解明を試みた.具体的には,受動的動歩行の歩行現象を力学的モデルで表現することで歩行の安定解析を理論的に検討し,さらにシミュレーションにより様々な歩行実験を実施した.それによって,歩行という動作には身体性が本来力学系として有している歩行能力が大変重要であることがわかってきた.最も大きな成果は歩行現象を非線形離散力学系として表現したとき,歩行安定性に重要な役割を果たすポアンカレ写像の中に安定化のフィードバック構造が含まれていることがわかってきた.さらに,成長する歩行ロボットが身体の成長に応じて歩容形態を適応的に変化させる能力も持っていることがわかってきた.以上のことから,身体性の力学が重要であることがみえてきた.

報告書

(5件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書

研究成果

(33件)

すべて 2009 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 学会発表 図書

  • [雑誌論文] Demonstration and Analysis of Quadrupedal Passive Dynamic Walking2009

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Nakatani, Yasuhiro Sugimolo, Koichi Osuka
    • 雑誌名

      Advanced Robotics(掲載確定) (In printing)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biped Robot Design Powered by Antagonistic Pneumatic Actuators for Multi-Modal Locomotion2008

    • 著者名/発表者名
      Koh Hosoda, Takashi Takuma. Atsushi Nakamoto, Shinji Hayashi
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems 56-1

      ページ: 46-53

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hierarchical Implicit Feedback Structure in Passive Dynamic Walking2008

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Sugimoto, Koichi Osuka
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechalronics 20-4

      ページ: 559-566

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biped Robot Design Powered by Antagonistic Pneumatic Actuators for Multi-Modal Locomotion2008

    • 著者名/発表者名
      K. Hosoda, et. al.
    • 雑誌名

      Robotics and Autonomous Systems 56-1

      ページ: 46-53

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Designing Method of the Passive Dynamic Walking Robot via Analogy with the Phase Locked Loop Circuits2007

    • 著者名/発表者名
      M.Iribe,K.Osuka
    • 雑誌名

      Bioinspiration and Robotics -Walking and Climbing Robots-,Eds.: M.K.Habib"

      ページ: 79-94

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design of the Passive Dynamic Walking Robot by Applying its Dynamic Properties2007

    • 著者名/発表者名
      M.Iribe,K.Osuka
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 19,4

      ページ: 402-408

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 膝の伸縮と胴体の姿勢制御による2 足歩行と周波数応答解析2007

    • 著者名/発表者名
      衣笠,大須賀,三輪
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 25,3

      ページ: 116-123

    • NAID
      10019928870
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Terrain Negotiation of a Compliant Biped Robot Driven by Antagonistic Artificial Muscles2007

    • 著者名/発表者名
      T. Takuma and K. Hosoda
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics 19/4

      ページ: 423-428

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Behavior in Turning of an Oscillator-driven Biped Robot2007

    • 著者名/発表者名
      S. Aoi and K. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Autonomous Robots 23(1)

      ページ: 37-57

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-stability of a Simple Walking Model Driven by a Rhythmic Signal2007

    • 著者名/発表者名
      S.Aoi, K.Tsuchiya
    • 雑誌名

      Nonlinear Dynamics 48・1-2

      ページ: 1-16

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Exact structured singular value of robotic manipulators and quantitative analysis of passivity based control2006

    • 著者名/発表者名
      Satoru Sakai, Koichi Osuka, Kenji Fujimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2006 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 2053-2058

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 受動的動歩行に隠された謎とは?2006

    • 著者名/発表者名
      大須賀公一
    • 雑誌名

      日本機械学会誌 109・1051

      ページ: 436-437

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bifurcation and Chaos of a Simple Walking Model Driven by a Rhythmic Signal2006

    • 著者名/発表者名
      S.Aoi, K.Tsuchiya
    • 雑誌名

      International Journal of Non-Linear Mechanics 41・3

      ページ: 438-446

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Stability Analysis of a Simple Walking Model Driven by an Oscillator With a Phase Reset Using Senscry Feedback2006

    • 著者名/発表者名
      S.Aoi, K.Tsuchiya
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Robotics 22・2

      ページ: 391-397

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Controlling the Walking Period of a Pneumatic Muscle Walker2006

    • 著者名/発表者名
      Takashi Takuma, Koh Hosoda
    • 雑誌名

      International Journal of Robotics Research 25・9

      ページ: 861-866

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 解析的なポアンカレマップを用いた受動的歩行における分岐現象の解析2006

    • 著者名/発表者名
      杉本
    • 雑誌名

      第11回ロボティクスシンポジア (発表予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 連続型遅延フィードバック制御に基づく脚ロボットの準受動的歩行安定化制御2005

    • 著者名/発表者名
      杉本,大須賀,杉江
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 23,4

      ページ: 53-60

    • NAID
      10015728154
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability Analysis of Passive-Dynamic-Walking focusing on the Inner Structure of Poincare Map2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sugimoto
    • 雑誌名

      Proc.of 12th International Conference on Advanced Robotics (ICAR2005) (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Locomotion control of a biped robot using nonlinear oscillators2005

    • 著者名/発表者名
      S.Aoi
    • 雑誌名

      Autonomous Robots 19-3

      ページ: 219-232

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Group B-3 : Realization of Adaptive Locomotion based on Dynamic Interction between Body, Brain, and Environment2005

    • 著者名/発表者名
      Koh Hosoda
    • 雑誌名

      Proc.of The 1st International Symposium on Mobiligence (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 拮抗型空気圧人工筋を持つ3次元2足ロボットの試作と歩行の実現2005

    • 著者名/発表者名
      石川政行
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス'05予稿集 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 3D Bipedal Robot with Tunable Leg Compliance Mechanism for Multi-modal Locomotion2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi TAKUMA, Shinji HAYASHI, Koh HOSODA
    • 学会等名
      IEEE/RSJ International Conference on Tntelligent Robotsand Systems
    • 発表場所
      イタリア
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 3D Biped Robot for Multi-modal Locomotion Driven by Antagonistic Pneumatic Actuators2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi TAKUMA, Shinji HAYASHI, Koh HOSODA
    • 学会等名
      Fourth International Symposium on Adaptive Molion of Animals and Machines(AMAM2008)
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      2008-06-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of the Effects on Stability of Foot Rolling Motion Based on a Simple Walking Model2007

    • 著者名/発表者名
      S. Aoi, Y. Sato, and K. Tsuchiya
    • 学会等名
      Proc IEEE/RSJ Int. Conf. Intelligent Robots and Systems(IROS2007)
    • 発表場所
      アメリカ
    • 年月日
      2007-10-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive Function Embedded in Passive Dynamic Walking2007

    • 著者名/発表者名
      K. Osuka, M. Iribe, Y. Sugimoto
    • 学会等名
      Proc. of the International Workshop on MOBILIGENCE
    • 発表場所
      日本
    • 年月日
      2007-07-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Stable Passive Dynamic Bipedal Running by Exploiting the Body Dynamics Properties2007

    • 著者名/発表者名
      D. Owaki, K. Osuka, A. lshiguro
    • 学会等名
      Proc. of the International Workshop on MOBILIGENCE
    • 発表場所
      日本
    • 年月日
      2007-07-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] On Passive Adaptive Mechanism in Passive Dynamic Walking Proceedings of the International Conference on Control2007

    • 著者名/発表者名
      K. Osuka
    • 学会等名
      Automation and Systems 2007
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Adaptive Function Embedded in Passive Dynamic Walking2007

    • 著者名/発表者名
      K.Osuka,M.Iribe, Y.Sugimoto
    • 学会等名
      Proceedings of the International WORKSHOP on MOBILIGENCE
    • 発表場所
      University of Padua, Italy
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] On Passive Adaptive Mechanism in Passive Dynamic Walking2007

    • 著者名/発表者名
      K.Osuka,M.Iribe,Y.Sugimoto
    • 学会等名
      Proceedings of the International Conference on Morphological Computation
    • 発表場所
      Venice, Italy
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] A designing method of the passive dynamic walking robot via analogy with the Phase Locked Loop circuits2006

    • 著者名/発表者名
      M.Iribe,K. Osuka
    • 学会等名
      Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Robotics andBiomimetics (ROBIO2006)
    • 発表場所
      Kunming, China
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Analysis and stabilization of the passive walking robot via analogy with the Phase Locked Loop circuits Proceedings of the IEEE-RAS/RSJ2006

    • 著者名/発表者名
      M.Iribe, K.Osuka
    • 学会等名
      International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2006)
    • 発表場所
      Genova, Italy
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Analogy between Passive walking robot and Phase Locked Loop circuit2006

    • 著者名/発表者名
      M.Iribe,K.Osuka
    • 学会等名
      Proceedings of the SICE-ICASE International Joint Conference 2006 (SICE-ICCAS 2006)
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] Adaptive Motion of Animals and Machines2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Sugimoto
    • 総ページ数
      298
    • 出版者
      Springer-Verlag, Tokyo
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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