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本研究はヒューマノイドロボットの安定な歩行実現を達成するために、ロボットの足首部ならびに足底部と環境となる床面との間に生ずる力学的な関係を取得するセンサ開発を行うものである。
ヒューマノイドロボットの歩行時における足底部に働く床反力分布の計測法として、ロボットハンドに用いられてきた触覚センサを利用して計測できることを示した。ヒューマノイドロボットはHOAP-1(富士通研究所製)を用し、RT-Linuxを使って、アレイ型触覚センサ(30x16)のデータを20msecごとに取得し、ロボットの歩行中の床反力分布を取得した。
ここで用いた触覚センサは足底面の大きさ(98mmx63mm)に取り付けることができるように構成し、電極の間隔3.2mm、正方電極2mmx2mmで、電極の間には0.5mm厚の感圧導電性ゴムを用いている。この触覚センサのデータ取得の際に生ずる回り込み電流を防止するために、零電位法を用いて行った。
また、触覚センサの各センシング要素の加圧力対電圧、加圧力対変位について校正実験を行って取得し、これをヒューマノイドロボットの足底部に取り付け、歩行実験を行った。
歩行中の両足の床反力分布を計測し、かつZMPを取得した。床反力の重心位置変化の観点よりヒューマノイドロボットの歩行を観察すると、ヒューマノイドロボットの足の制御結果の様子が分かることが明らかとなった。足底面は分布接触で床反力を求めているが、それぞれの足の着地が円を描くように制御されている様子が分かる。
今後はヒューマノイドロボットの歩行方法を変えて、ZMPの変化を取得し、足部制御の評価を行いたい。また、足部のセンシングに用いられる6軸力覚センサの計測との関係について研究を行う予定である。
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