| 研究課題/領域番号 |
19K20378
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分61050:知能ロボティクス関連
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
松谷 祐希 近畿大学, 工学部, 講師 (80757120)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 筋骨格構造 / 受動歩行 / 筋骨格システム / 筋配置 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は，脊椎動物の筋骨格構造が巧みな運動の実現に，どのように貢献しているかを解明することである．申請者は筋骨格型ロボットを対象にした筋内力FF制御法を提案しており，筋内力を筋肉に与えることで，筋骨格型ロボットの運動を生成している．本研究では，筋肉の配置と運動の収束性などの運動特性と筋骨格構造の関係性を明らかにする．その結果に基づき，目的の運動に適した筋骨格構造の設計指針を確立する．さらに，筋内力に相当する張力を出力する定荷重バネを筋肉とみなし，姿勢の変化により生じる復元力を利用することで，アクチュエータを用いずに運動を生成可能な筋骨格型ロボットを開発する．
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は，脊椎動物の筋骨格構造が巧みな運動の実現に，どのように貢献しているかを明らかにすることである．まず，筋骨格型の受動歩行ロボットのモデルを構築し，筋骨格モデルを対象に筋内力を利用した歩行生成法を提案した．数値シミュレーションの結果より，従来のリンクモデルでは歩行の継続が難しい小さい傾斜角の斜面でも，筋骨格モデルは歩行を継続することができることを示した．次に，筋骨格アームを対象に関節剛性に基づいた筋内力の決定法を提案し，目標位置における手先剛性を維持しつつ，目標位置までの運動の応答性を変化させることができることを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は，複雑な実時間の計算や高価な計測システムを必要とせず，脊椎動物のような巧みな運動を実現できるロボットシステムの開発に必要な要素技術である．脊椎動物が有する筋骨格構造の構造上の特徴や機能を理解してロボットに応用することで，筋骨格構造を用いたロボットの基盤技術確立に役立てることができる．
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