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人間の運動時の角運動量補償メカニズムに基づく人間型ロボットの上半身運動制御手法

研究課題

研究課題/領域番号 18K18132
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61050:知能ロボティクス関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードロボティクス / ヒューマノイド / 走行 / 角運動量 / 上半身
研究成果の概要

本研究では,人間の運動時の角運動量補償メカニズムに基づく上半身運動制御手法を明らかにした.提案手法では,脚の運動を行った際の角運動量を計算し,立脚中には上半身により同等の角運動量を発生させることで全身の角運動量が小さい状態を維持し,跳躍中には全身の角運動量が保存されることから,ロボットの腰部の回転を防ぐように上半身により角運動量を発生させる運動制御とした.動力学シミュレーションを用いて,提案手法を用いない場合は跳躍中に腰部が大きく回転し着地に失敗してしまうが,提案手法を用いることで複数回の連続跳躍を行ってもその都度空中にて腰部姿勢を安定化させられることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は,人型ロボットの運動能力向上を目指したものであり,特にダイナミックな運動における上半身利用を確立するとともに,その重要性を示したものである.従来研究では,下半身の動作に重きを置いたものが多いため,上半身も重要な要素であることを示す本成果は,今後の人型ロボット運動制御および人型ロボット設計論に影響を及ぼしていくと考えられる.また,これまでに問題とされている安定性の向上も達成できることが明らかにできたため,人型ロボットの実環境での実用化にも貢献できると考える.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Trunk motion control during the flight phase while hopping considering angular momentum of a humanoid2018

    • 著者名/発表者名
      Otani Takuya、Hashimoto Kenji、Isomichi Takaya、Natsuhara Akira、Sakaguchi Masanori、Kawakami Yasuo、Lim Hun-ok、Takanishi Atsuo
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 32 号: 22 ページ: 1197-1206

    • DOI

      10.1080/01691864.2018.1526709

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [備考] 骨盤運動に着目した2足走行ロボットの開発 WATHLETE-1

    • URL

      http://www.takanishi.mech.waseda.ac.jp/top/research/running/index_j.htm

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 大谷拓也の研究者個人ページ

    • URL

      https://sites.google.com/view/takuya-otani/top

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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