| 研究概要 |
転倒しても運動機能を喪失せず起き上がって活動を継続できる機能は自律行動体である人間型ロボットが備えなければならない最も基本的な機能である.本研究はこのような機能を備えた人間型ロボット,「フォール」トレラント("fall"tolerant)人間型ロボットを柔軟転倒制御及び転倒回復制御により実現した。ここで柔軟転倒制御,転倒回復制御とはそれぞれ以下のような役割を担う制御である.
柔軟転倒制御:
柔軟転倒制御とは、転倒状態に陥ったロボットの着地ダメージを抑制する運動制御である。
転倒方向,転倒速度等の状況に応じて転倒中の運動を制御し,破損を最小限に抑えることで運動機能を喪失してしまうのを防ぐ動作を、最適化制御の手法により生成することを可能とした。これにより前後方向限定ではあるが転倒によるロボットの機能喪失を抑制し、行動継続の可能性を拡大することができた。
転倒回復制御:
転倒回復制御とは、転倒状態から立脚状態への遷移動作を計画する制御機能である。
ロボットと地面との接触部位の組み合わせをノードとし、接触部位の組み合わせ、接触位置を変化させる動作をアークとした状態遷移グラフに対してA*探索を適用することで転倒回復動作を状態遷移動作列として得る方法を提案した。また転倒状態が未知である場合には、マハラノビス距離を用いて類似度が最も高い既知の転倒状態を検出し、その状態を経由して転倒回復動作を行う手法を提案した。これらの手法はシミュレーションによりその有効性が確認された。
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