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本研究では、とっさの危険回避動作のように、状況変化に対応するために俊敏な動作を行うロボットの実現に向けて、瞬発アクチュエータの開発を目的としている。
本年度はその基本モジュールとして、Series Elastic Actuator (SMA) によって駆動される、軽量弾性体としてプラスチックの板バネを利用した駆動モジュールを開発した。ここでは、瞬発的な力発揮のために2つの安定点間を素早く移り変わるBistable性に着目し、板ばねに見られるBistable性を備えた現象として飛び移り座屈を取り上げた。開発した駆動モジュールは飛び移り座屈により瞬間的なエネルギー解放を行い、モジュール単体での跳躍を実現した。SMAの駆動に関するパラメータと跳躍高さの関係についてシミュレーション、実機双方で調査し、パラメータ変化に対して安定な跳躍を可能とする領域が存在する共通の特性が確認された。この領域を利用することで安定した運動パフォーマンスを発揮できることが期待される。
また、蓄積エネルギーを瞬間的に解放する瞬発的なアクチュエータにおいてはアクチュエータ自体のみでその出力を微調整するのが困難となると考えられる。そこで、アクチュエータとは別に配置できる出力調節機構として、ワイヤ経路を能動的に変更可能な機構に着目し、それが筋骨格4脚ロボットの足先出力特性や跳躍可能領域に与える効果について調査した。この成果をまとめたものは国際会議で発表した。
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