| 研究概要 |
本研究の目的は,人間と同様な関節機構と動作特性を持つロボットを用いて,人間のスキー運動のモデル実験を行うシステムを構築することである.人間の動作機構と同じ動作機構を両脚に有するロボットを製作し,各関節動作の組み合わせと動作波形を変化させて,それぞれの動作パターンとターン運動との関係について明らかした.
1.股関節の内外転、屈曲・伸展,大腿の回旋,膝の屈曲,下肢の回旋,足首の屈曲が可能なロボットを新たに製作した.このロボットにより,人間の関節動作と直接対応する動作を行わせることが可能となった.
2.自律滑走システムを支えるセンサとして,速度センサ,荷重センサそして方位センサを開発した。方位センサは地磁気の方向を検出して,ロボットの滑走方向を算出するものである.これらのシステムによって,荷重制御,方向制御を試みた。
3.各種の動作パターンをロボットに与えてターン運動との関係について調べた.エッジの反転する時点とターンの方向反転の時点とが一致した.一方内足と外足にかかる荷重については,ターンの後半で外足側により大きな荷重がかかるが,ターンが反転してもしばらくは谷側の足に荷重がかかり続け,その後反転する傾向が見られた.
4.元オリンピックスキーヤーの関節動作と作用荷重について,シェープセンサと自作したロードセルおよび計測システムを用いて測定した.この計測により,トップスキーヤーの左右の股関節および膝関節の屈伸運動と回旋運動の特徴が明らかになった.
5.得られたトップスキーヤーの動作の特徴をロボットのプログラムに組み込んで滑走させたところ,安定した滑走をさせることができた.
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