| 研究課題/領域番号 |
20K12014
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 千葉工業大学 |
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研究代表者 |
米田 完 千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (70221679)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | ２足歩行ロボット / 受動歩行 / ロボティクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人間やロボットの２足歩行の歩調を安定化させて歩幅を伸ばす手法を探求する。もし身長程度の長い棒をやじろべえのように左右に持って歩行すれば、倒れ込んで足先が早く着いたり、逆に軸足の方に傾いて着地が遅れたりするペースの乱れを抑制できると考える。しかし、長い棒は通常の歩行には邪魔であるので、かわりに小さい高速回転円板を載せて制御することで実現する。すでに開発したおもりの加減速によるアシストも併用する。これをロボットによって試し、その知見で人間の足腰に装着する装置を実現する。
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| 研究成果の概要 |
おもりの運動の反力などにより補助を行う慣性アシストを用いて、脚力の弱い人がしばしば行う周期が短く歩幅が小さい歩行運動に対して、周期が長く歩幅が大きい歩行に誘導するようなアシスト方法を検討した。周期は揺動の振幅に依存し、大振幅にすると飛躍的に周期が長くなる一方、重心が支持脚直上を越して反対側に転倒する恐れがある。このため、長い周期の歩行を安定させるには精密なアシスト調整が必要となる。具体的な方法として、遊脚の地面からの高さをレーザーセンサで測定してアシスト量を制御する方法を考案した。実験によって周期の短い歩行を長い歩行に誘導できることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
２足歩行ロボットにおいて、効率の良い運動を生成する模範として、受動歩行にその運動を阻害しないような動力を付加して平坦地歩行を実現する試みが多くなされている。本研究はこれに類似して、もとの運動を阻害しないが、アシストによってより望ましい運動に誘導し、かつ安定性を向上させる手法を探求したものである。考案した制御手法が有効であることを実験によって検証している。また人の歩行の補助としても筋力の不足などを補って安定した歩行を行える可能性がある。
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