| 研究概要 |
本研究では,柔軟な機構を有するバイオ・ミメティックロボツトの構築を目指し,その制御手法の確立と宇宙船外活動を行うロボットや不整地移動ロボットおよび微細加エロボットの開発を行った.具体的なロボットの開発には2段階の開発計画を実行した.第一段階では,劣駆動バイオ・ミメティック歩行ロボット(snakeboard)を試作し,制御系設計法を構築した.第二段階では,一般的な劣駆動ハイブリッドシステムの制御系設計理論の構築を目指すと同時に,新たなバイオ・ミメティック歩行ロボットの開発とその産業応用の可能性を検討した.制御系設計の具体的なアプローチとして,劣駆動システムに対して,Decoupling vector fieldを用いた受動速度場制御系を構成する制御手法を提案した.これにより,閉ループ系が一次の安定な系へと変換でき,フィードバックによる位置・姿勢安定化および目標値追従制御が達成できた.また,離散制御入力の設計に対しても研究を行い,混合整数最適化問題としての定式化を行った.本研究では,RTA*アルゴリズム(Real Time A* Algorithm)に新たにスーパバイザと呼ばれるヒューリスティックなルール群を融合した解探査手法を適用し,準最適解を短時間で獲得する手法を開発した.これらの研究成果の有用性を示すことを目的として,カンガルー型の単脚跳躍ロボットの試作を行った.単脚であることから,移動の形態がカンガルーの跳躍を模擬するものとなる.ロボットの機構は3リンクの直列リンク機構であるが,胴体に相当する部分を有している.シミュレーションの結果では,バイオ・ミメティック跳躍動作の実現が確認できた.
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