|
概要走行や跳躍といった着地時に衝突が発生する運動や，瓦礫内の移動のように衝突が常に発生する運動において，これまで多くの研究ではフィードバック，すなわち環境を測定し，運動を計画し，実行するプロセスを経てきた．しかし測定・計算・駆動のプロセスを経る従来のフィードバック手法ではごく短時間で発生する衝突に対応できない．そこでこういったプロセスを経ることなく，機構的に問題を解決できる手法が求められてきた．本研究では空気圧もしくは水圧といった流体で駆動する柔軟なアクチュエータを導入し，衝撃に応じた適応的な変形する機構を実現した．また変形による各機構への適切な力の伝達を実現するようなアクチュエータの取り付け方について検討し，そのメカニズムの解明を目指した．
運動として最初に跳躍運動に着目し，ヒトの身体に倣って配置した空気圧人工筋肉，特に二関節筋と呼ばれる二つの関節に跨って付着する筋の取り付け位置を動力学シミュレーションで総当たりに調査した．シミュレーションの結果により，特定の取り付け方をした二関節筋を有する脚ロボットでは，着地角度や姿勢が多少異なっても高い確率で転倒せず静止することがわかった．この結果を受けて，実機によりシミュレーション結果を検証した．実機においても二関節筋をシミュレーションと同様の取り付け方とすることで，着地姿勢が多少異なっても安定して着地できることがわかった．
この研究で得られた時間遅れなしの機構的なフィードバックメカニズムを応用させ，水で駆動する柔軟なチャンバを有するロボットを試作し，障害物に自身を押しつけ変形しながら隙間をくぐり抜ける運動の実現を目指した．このロボットは水の給排水のタイミングを調整することで障害物に接触しても適応的にその形状を変形させただけでなく，局所的な摩擦を利用することで隙間を抜けていくことも可能となった．
|
