受動的力学機序を活かしたヒト規範型歩行・走行ロボットの開発

• 研究課題/領域番号: 25289061
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 佐野 明人 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80196295)
• 研究分担者: 池俣 吉人 帝京大学, 理工学部, 講師 (70467356)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2015年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 受動歩行 / 受動走行 / 力学機序 / ヒト規範型 / ロボット

研究成果の概要

本研究では，受動的な力学機序を活かし，ヒトの歩容を規範とした歩行・走行ロボットを開発した．また，ヒト歩行の特徴を解析的に明らかにした．従来の受動ロボットでは実現が困難であるヒト固有の特徴を考慮し，格段にヒトに近い3次元受動歩行および平地歩行を実現した．また，時速14.5kmの滑らかでダイナミックな連続走行を実現した．若干のアシストを伴っているものがあるが，モータ，センサおよびコンピュータを用いず，過度の能動制御は避けて受動的な力学メカニズムを最大限活かすことができた．

研究成果

• [学会発表] 自由度凍結の解除と弾性体によるヒトに近い3 次元歩行 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小川尊寛，伊勢佳祐，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] 自由度凍結の解除とワイヤ拘束によるヒトに近い走行 (2016)
  • 著者名/発表者名: 錦見祥平，纐纈修平，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] 安定な3次元歩行に向けた足部可変剛性機構の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊勢佳祐，小川尊寛，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2015-12-14
• [学会発表] 弾性体を有する可動円弧足による平地歩行 (2015)
  • 著者名/発表者名: 水野智博，梶田剛，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2015-12-14
• [学会発表] 自立性の高い受動的走行に向けた新アプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 纐纈修平，錦見祥平，福永大輝，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2015-12-14
• [学会発表] 平地歩行における移動効率の理論限界 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 第16回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2015-12-14
• [学会発表] バックドライバブルな2 脚走行機のオープン制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福永大輝，纐纈修平，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2015-05-17
• [学会発表] 3Dリムレスホイールのモデル化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊勢佳祐，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2015-05-17
• [学会発表] 3Dリムレスホイールの実験的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池俣吉人，戸塚優哉，佐野明人
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2015-05-17
• [学会発表] ヒト歩行の3特性を考慮した平地歩行の実現 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本朋典，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2014-12-14 – 2014-12-17
• [学会発表] 3次元受動歩行に向けた新アプローチ (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺啓仁，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2014-12-14 – 2014-12-17
• [学会発表] 時速14.5kmのアシスト受動走行と遷移走行 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福永大輝，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2014-12-14 – 2014-12-17
• [学会発表] 3次元運動の平面への投影と妥当性の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊勢佳祐，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2014-12-14 – 2014-12-17
• [学会発表] ヒトの2脚歩行メカニズムの仮説と2脚受動歩行による仮説検証 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池俣吉人，戸塚優哉，佐野明人
  • 学会等名: 第15回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2014-12-14 – 2014-12-17
• [学会発表] アシスト受動走行システムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福永大輝，佐野明人，田中由浩，伊勢佳祐，吉田智哉，池俣吉人
  • 学会等名: 日本機械学会シンポジウム：スポーツ・アンド・ヒューマン・ダイナミクス2014
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2014-10-29 – 2014-10-31
• [学会発表] ヒト歩行の３特性を考慮した平地歩行の実機実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本朋典，渡辺啓仁，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 第32回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-06
• [学会発表] 骨盤回旋とヒト足を有する受動歩行の実現 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺啓仁，山本朋典，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 第32回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2014-09-04 – 2014-09-06
• [学会発表] アシスト受動走行に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐野明人，福永大輝，馬場文哉，池俣吉人
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-29
• [学会発表] 自由歩行におけるエネルギー供給のモデル化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-29
• [学会発表] 簡単なリムレスホイールによる3次元運動の実現 (2014)
  • 著者名/発表者名: 戸塚優哉，池俣吉人，佐野明人
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • 発表場所: 富山市
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-29
• [学会発表] バウンシング・ロッド・ダイナミクスに基づく走行現象に関する研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福永大輝
  • 学会等名: 日本機械学会東海学生会第45回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 大同大学
• [学会発表] 牽引を併用した完全受動走行の走行性能向上 (2013)
  • 著者名/発表者名: 馬場文哉
  • 学会等名: 第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] 最も簡単なヒト歩行モデルによる自由歩行の再現 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池俣吉人
  • 学会等名: 第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] 受動歩行から見たヒト歩行の3特性の関係性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本朋典
  • 学会等名: 第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] 受動的な骨盤回旋機構の動特性設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 俵慎太郎
  • 学会等名: 第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [学会発表] 受動的なヒト足機構と骨盤回旋機構の統合 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡辺啓仁
  • 学会等名: 第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
  • 発表場所: 神戸国際会議場
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://drei.mech.nitech.ac.jp/~sano/
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://drei.mech.nitech.ac.jp/~sano/
• [備考] 研究室動画サイト
  • URL: https://www.youtube.com/user/BlueBiped/videos