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腰部に対する足部の相対運動を創成するための脚機構および歩行機械の動的安定性を保持するための姿勢制御機構からなる2足歩行機械について、歩幅および歩行速度の変更とともに傾斜面歩行、段差面歩行および旋回歩行を可能にする調整入力機構の総合、外乱に対する姿勢制御系の構成ならびに駆動源の小形・軽量化および省エネルギ-化を考慮した選定法の検討を行った。
まず、可調整脚機構について、原動節長および静止対偶位置の調整量と歩幅、歩行面の傾斜角および段差形状の関係を明らかにした。さらに、この脚機構からなる2足歩行機械の腰部に鉛直軸回りの角変位を与える旋回機構について、旋回時の腰部の運動を解析して旋回部の配置および歩幅と旋回角の決定アルゴリズムを明らかにするとともに、足部駆動機構と並列に配置された平面リンク機構、かさ歯車などからなる足部旋回機構を試作し、所要の機能が得られることを確認した。
つぎに、歩行機械が左右方向軸まわりの外乱モ-メントに抗して安定な歩行を行うために、新たに振子形の釣合質量による補償機構を腰部上に搭載して、レ-トジャイロにより検出される腰部揺動角をもとにしてその振子を前後方向に揺動運動させて腰部の姿勢を制御するクロ-ズドル-プ制御系を構成し、実験を行うことによってその有効性を確認した。また、機構の寸法誤差、入力誤差などが歩行機械の動的安定性に及ぼす影響を、誤差を考慮した動的解析を行いゼロモ-メントポイントの変動を求めることによって明らかにした。
さらに、市販のDCサ-ボモ-タおよび減速歯車のデ-タベ-スを作成し、それらに基づいて各機構の作業内容に対して必要最小容量のモ-タおよび減速機を選定する手法を開発して、駆動源の小形・軽量化ならびに省エネルギ-化を図った。
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