| 研究課題/領域番号 |
17H00767
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
知能ロボティクス
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
高西 淳夫 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50179462)
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| 研究分担者 |
石井 裕之 早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 准教授 (10398927)
橋本 健二 明治大学, 理工学部, 専任准教授 (10449340)
大谷 拓也 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (70777987)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2019年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
2018年度: 21,840千円 (直接経費: 16,800千円、間接経費: 5,040千円)
2017年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
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| キーワード | ロボティクス / ヒューマノイド / 関節剛性 / 冗長自由度 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，瞬発的な高出力運動生成法として，アクチュエータのみでは発揮できない大出力が必要となった場合において，各関節の弾性体に弾性エネルギーを蓄積し，その後大出力を発揮するという一連の運動生成法を開発し，全身の慣性力や弾性力を活用した跳躍運動を実現した．
また，弾性を利用した高出力発揮が可能なヒューマノイドの開発に向けて，高負荷時にも弾性変更ができる小型高出力関節機構を開発した．高トルクの発揮が必要な関節は大型化してしまう問題があったため，4節・5節リンク構造を組み合わせ関節角度に応じて減速比を変化させることで小型化を達成した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は高効率に大出力を実現させるため冗長自由度を含むタスクに最適な体勢の決定，弾性要素へのエネルギー蓄積を伴うヒューマノイドの全身協調運動を実現させるものである．これまで，関節に弾性要素を含むロボットは多数開発されてきたが，多大な搭載空間を要するものが多く，全身へ搭載できるほど小型の弾性要素を含む関節構造はなかった．さらに，従来研究ではロボットは関節単位での弾性要素のみを論じており，複数関節に渡る弾性要素を協調的に運動させて全身運動に利用しようとしたものはなかった．本成果は，ヒューマノイドに限らず瞬発的に高出力を要求されるロボット一般へ広く適応可能なものであり，その学術的価値は大きい．
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