| 研究課題/領域番号 |
16300063
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
知覚情報処理・知能ロボティクス
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
黒河 治久 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 研究グループ長 (70356947)
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| 研究分担者 |
村田 聡 東京工業大学, 大学院総合理工学研究科知能システム科学専攻, 助教授 (10334533)
富田 康治 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (80357574)
吉田 英一 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (30358329)
神村 明哉 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 研究員 (70356822)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| キーワード | モジュール型ロボッ / 自己再構成 / 自律分散システム / 神経振動子 / Central Pattern Generator |
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| 研究概要 |
種々の形態での運動の制御方式として、これまではロボットの各関節に神経振動子(CPG)を割り当て、それらのネットワークによって周期的な運動の振幅や位相を決める手法を研究してきた。本課題においては、CPG方式の制御部に積分補償を加えて力と位置のハイブリッド型制御とすることによって、外部負荷や路面摩擦などの変動に適応的に動作できるものとし、種々の形態(四足、転がり型、波動型)について実験によって検証した。また、この補償出力値によって変動の大きさを推定できるので、閾値以上の変動に対しては構造変形を行う手法が可能である。平地では四足歩行、傾斜地では自動的に平面構造に変形して波動移動を行う実験によってこれを実証した。
移動する環境が既知の場合の移動方式と形態選択に関しては、これをオフラインの計画問題とし、Rapidly Exploring Random Treesの手法を検討した。単純な問題においては、移動方式や形態を適切に選択できることをシミュレーションによって確認した。また、近接センサや傾斜センサのデータ変動の頻度により四足歩行形態から直線型に変形する実験や、カメラによる障害物検出によって自動的に四足歩行形態から匍匐形態に移行する実験を行った。
モジュール型ロボット多数個によって環境の形状に合わせてアメーバ型の変形を繰り返す手法については、線状(一次元)、平面状(二次元)および骨組み構造(三次元)の繰り返し変形が可能な構造を考案し、基本動作を設計した。一次元、二次元の構造については、最大24個のモジュールによって非同期分散制御の変形移動実験を行った。また、一次元構造によって既知の段差を登る実験を、集中制御(単一マスター制御)によって行った。センサ情報によって未知環境に適応することと、それらを非同期分散制御によって行うことは、アルゴリズムを一部開発した以外は今後の課題である。
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