| 研究概要 |
本研究では,二足歩行ロボットの制御における本質的な原理は受動的歩行にあるという立場で歩行制御を考えている.そのために,緩やかな坂道に設置された準受動的歩行ロボットの制御を考察している.具体的には,全関節ダイレクトドライブモータが装着されたロボットを試作し,その制御則を考察した.本年度は実験用ロボットの整備と理論解析などを行った.以下が成果である.
(1)受動的歩行の安定性を歩行の衝突点に着目して構築したポアンカレ写像(離散力学系)について構造解釈を行った.ただし,非線形性がきついため線形化を行い近似的に解析した.その結果受動的歩行は不安定な遊脚の運動を衝突によって安定化していることが定性的にわかってきた.さらに求めた近似ポアンカレ写像を用いてできるだけ安定度の高い遅延フィードバック制御則の設計法を提案し,その有効性をシミュレーションで確認した.
(2)遅延フィードバック制御を連続化した新たな制御則を提案し,その有効性をシミュレーションおよび実験によって確認した.具体的には,k歩目の入力を,k-1歩目とk歩目の歩行の差を連続軌道として求めその差をフィードバックする方法である.これによって衝突点間における外乱に対してロバストになる.
以上のことから,傾斜面における準受動的動歩行の安定論に基づいた歩行制御則の提案を行いその有効性を示すことができた.今後は(a)より力学ベースな安定解析を行う,(b)上半身を含めた全身運動に対する制御則を考察する,ということを研究する.
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