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2004 年度 実績報告書

人間型2足ロボットの高速歩行および走行の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15206050
研究機関横浜国立大学

研究代表者

河村 篤男  国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80186139)

研究分担者 藤本 康孝  国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (60313475)
朱 赤  国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (20345482)
梶田 修司  産業技術総合研究所, 知能システム研究部門ヒューマノイド研究グループ, 主任研究員
キーワード2足歩行ロボット / 2足走行ロボット / 3Dシミュレータ / ジャンプロボット / 低剛性アクチュエータ / 高速2足歩行
研究概要

(1)高速歩行に関しては、前プロジェクトで製作したMARI-1を改良することによりさらなる高速歩行を実現した。主な改良点は、(1)各軸のサーボアンプを改良し、パワーアップを図った。(2)歩行パターンを見直して、サーボ軸の回転数を抑制するような歩行軌道を生成した。以上の改良により,時速1.5km/hをやや超える歩行が実現できた。(3)3Dシミュレータ(ROCOS)を用いて、MARI-1の機構部およびアクチュエータ部を正確にモデル化して、現行の制御則を適用すると、時速1.5kmまで安定歩行し、さらに、トルク飽和を補償するような制御則をシミュレーションで確認したところ、時速1.6km/hまで安定に歩行させることができた。これにより、精密なモデル化で歩行速度の予測ができることがわかった。(4)3次元倒立振子モデルにより、ZMPを足裏で移動するような歩行軌道生成法を提案した。(5)段差歩行および傾斜歩行の実験を行った。
(2)人間型2足ロボットの走行に関しては、(1)足先にも質量のある2脚の簡易モデルを用いて、走行制御アルゴリズムを新規に提案し、跳躍高さ、走行速度、姿勢制御が指令値通りに実現できることを、確認した。(2)昨年度製作した3軸1脚ジャンプロボット(電源線以外はすべて搭載する自律型で、軽量化のために、RONサーボ(ロボットネットワーク)サーボを装備)を用いて、ジャンプ予備実験を行い、空中滞在時間約0.2秒のジャンプを確認した。(3)2足走行時の消費エネルギーについて検討し,最適制御問題を解くことにより省エネルギー型の走行パターン生成法の提案を行なった.
(3)人との力学的干渉を考慮し,接触しても人に危害を与えない2足歩行ロボットの実現を目的として,エラストマー機構を利用したゼロ剛性アクチュエータを備えた12軸2足歩行ロボットの開発を行った。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (5件)

  • [雑誌論文] Biped Walking with Variable ZMP,Frictional Constraint, and Inverted Pendulum Model2004

    • 著者名/発表者名
      Chi Zhu, Yoshihito Tomizawa, Xiang Luo, Atsuo Kawamura
    • 雑誌名

      The International Conference on Robotics and Biomimetics Proceeding

      ページ: 368

  • [雑誌論文] Smooth Motion Control for Biped Robots2004

    • 著者名/発表者名
      Xiang Luo, Chi Zhu, Atsuo Kawamura
    • 雑誌名

      The Tenth IASTED International Conference on Robotics and Applications Proceeding

      ページ: 447-050

  • [雑誌論文] Numerically Stable Inverse Kinematics Calculation of Robot Manipulators even in Singular Configuration2004

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kishimoto, Yasutaka Fujimoto
    • 雑誌名

      IEEE IECON(International Conference on Industrial Electronics, Control, and Instrumentation) Proceeding

      ページ: TB4-2

  • [雑誌論文] Trajectory Generation of Biped Running Robot with Minimum Energy Consumption2004

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Fujimoto
    • 雑誌名

      IEEE ICRA(IEEE International Conference on Robotics and Automation) Proceeding

      ページ: 3803-3808

  • [雑誌論文] Frictional Sliding Motion in Releasing Manipulation

    • 著者名/発表者名
      Chi Zhu, Yasumichi Aiyama, Tamio Arai, Atsuo Kawamura
    • 雑誌名

      The International Journal of the Robotics Society of Japan (printing)

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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