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歩行パターン制御と多自由度振動制御による4足歩行ロボットのリミットサイクル制御

研究課題

研究課題/領域番号 18K04003
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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, 大学院工学研究科, 准教授 (00280313)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード走行ロボット / 振動制御 / エネルギー制御 / リミットサイクル制御 / 歩行パターン制御 / 歩行ロボット / 引き込み現象
研究成果の概要

本研究では,4足歩行ロボットの歩行パターン生成法と多自由度振動制御を組み合わせて,4足歩行ロボットの歩行運動を目的とするリミットサイクルに安定化させる手法を構築した.2自由度弾性脚を持つ4足歩行ロボットに本手法を適用することにより,脚部の弾性エネルギーを利用してトロット歩行やバウンド走行が実現できるリミットサイクル制御系を設計し,実験によりその有効性を確認した.また,歩行速度が最大となる歩行パターンを検証し,歩行速度と動作パラメータの関係を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,脚部に弾性を持つ4足歩行ロボットを開発し,脚部の弾性エネルギーを利用した歩行運動を実現するための新しい制御手法を構築した.さらに,実験によりバウンド走行やトロット歩行を実現できることを確認した.本研究の成果を応用すると,動物のような柔軟性のある脚を持ちエネルギー消費が少なく高速な歩行・走行動作が実現できる4足歩行ロボットが実現できる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (10件)

  • [学会発表] 周期入力制御による弾性脚を持つ4脚ロボットの走行制御 - 蹴り出し動作による走行速度の向上 -2020

    • 著者名/発表者名
      梶原秀一,妹尾 成,青栁学
    • 学会等名
      ロボティクスメカトロニクス講演会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 佐藤正隆,梶原秀一,青栁学2020

    • 著者名/発表者名
      4 結合van der Pol 方程式の同期パターンを利用した 4 足歩行ロボットのトロット歩行
    • 学会等名
      ロボティクスメカトロニクス講演会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 周期入力制御による2 リンク鉄棒ロボットの同期パターン制2020

    • 著者名/発表者名
      西木悠生,梶原秀一,青栁学
    • 学会等名
      ロボティクスメカトロニクス講演会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 周期入力制御による劣駆動システムの同期制御2020

    • 著者名/発表者名
      西木悠生,梶原秀一,青栁学
    • 学会等名
      第25回知能メカトロワークショップ講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 周期入力制御による弾性脚を持つ4足ロボットの走行制御2019

    • 著者名/発表者名
      妹尾成,梶原秀一,青栁学
    • 学会等名
      ロボティクスメカトロニクス講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 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足ロボットの走行制御-実機による検証-2019

    • 著者名/発表者名
      妹尾成,梶原秀一,青栁学
    • 学会等名
      第62回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 結合van der Pol方程式の同期パターンを利用した4足歩行ロボットの歩容パターン生成2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 正隆,梶原 秀一,青柳 学
    • 学会等名
      第62回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 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足走行ロボットの跳躍制御ー位相変調入力による跳躍制御ー2019

    • 著者名/発表者名
      妹尾成,梶原秀一
    • 学会等名
      第51回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形振動子の同期パターンを利用した移動体の車間制御2019

    • 著者名/発表者名
      土居智寛,梶原秀一
    • 学会等名
      第51回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期入力によるブランコの振幅制御2018

    • 著者名/発表者名
      梶原秀一
    • 学会等名
      第61回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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