| 研究概要 |
近年,重力場のみを用いて緩斜面を歩行する受動的歩行が注目されている.受動的歩行は,ロボットの力学的特徴を生かした歩行である.力学的に自然な歩行をロボットによって実現することはエネルギ効率のよい歩行ロボットを開発するという意味だけでなく,間接的に2足歩行動作のメカニズムの本質を理解するというテーマが存在するという意味でも非常に重要である.また,2足歩行動作だけでなく屈伸などの非定常動作を実現しロボットに荷物の運搬などの実用性を持たせることも必要である.そこで本研究では,足首が自由関節である1胴2脚の2足歩行ロボットEmuに対し,胴体の姿勢制御を伴う受動的歩行について離散力学系として捉えることで安定性が保証されることを示し,シミュレーションと実験により有効性を検証した.また,平面において,進行方向に擬似的保存場を形成する入力を与えることで足首トルクを用いず反力として股関節トルクから与えることで受動的歩行に類似した2足歩行動作(準能動的歩行)が実現できることをシミュレーションにより示した.さらに,過去に提案した非定常動作を実現する制御系が時不変システムである場合について支持面に存在する未知傾斜に対しパラメトリック安定であることを示し,実験により有効性を検証した.
今後の課題として,準能動的歩行の離散力学系としての安定解析,制御則の有効性の実験による検証,非定常動作を含む準能動的歩行等が挙げられる.
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