吊り橋の上で同期歩行する脚伸縮型左右揺動ロボットの現象解明と同期化制御への応用

• 研究課題/領域番号: 25K15260
• 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61040:ソフトコンピューティング関連
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 坪根 正 長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (50334694)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2026年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 左右揺動歩行ロボット / 同期現象 / 吊り橋 / 分岐理論

研究開始時の研究の概要

本研究代表者は，固定されていない吊り橋の様な床の上で足踏み動作を行う左右揺動歩行ロボットの歩調が自然と揃う現象を世界に先駆け発見した．この発見は古典的な振動子の現象と人などの複雑な同調動作が同期理論によって結びつくことを示唆する成果である．本研究では，歩行ロボットの歩容が自律的に同調する同期現象の発生条件はどのようなものか？という学術的問いに答える．具体的には，新しい脚伸縮型の2足歩行ロボットを提案して従来よりも精密な力学系モデルを導出する．導出した非線形力学系に対して分岐理論を適用して歩調が自動的に揃うメカニズムや発生条件を解明し，その同期現象を応用した制御方法の確立を目指す．