| 研究概要 |
本研究の目標は,人類が長年の進化によって習得した「二足歩行」を力学的観点から理解することである.そして結果としてその知見を工学的に応用することを視野に入れる.すなわち,二足歩行の原理を,力学的法則に支配される物理空間における歩行主体の力学的運動として詳細に解析し,二足歩行の力学体系を構築することを目指す.さらに,その結果得られた歩行原理から創出される制御則を埋め込んだシステムを工学的に具現化することでその妥当性を示しつつ,実際のロボティックシステムや次世代義足などへの展開を考える.
以上の研究目的を達成するために,本年度は,以下のことを検討した.
1)二脚受動的動歩行の安定性について検討し次のことを得た.歩行の安定性は受動的動歩行を離散力学系としてモデリングすれば,ボアンカレマップの安定性に帰着出来るので,その安定解析を行った.その結果,ボアンカレマップが安定であるためにはボアンカレマップの内部にフィードバック構造が組み込まれている可能性が高くなった.
2)4脚受動的動歩行のシミュレーションモデルを構築した
3)CPGを内蔵したリズミックな信号駆動による4脚歩行ロボットの歩容安定性について理論的な検討を加えた.やはり離散力学系としてポアンカレマップの安定性解析を行った.
4)受動的動歩行を規範とした能動的歩行制御の応用として拮抗型空気圧人工筋を持つ3次元2足ロボットの試作を行い,その歩行の実現を行った。また歩行機械と床面の動特性の影響についても考察した.
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