2019 年度研究成果報告書

慣性アシスト付き２足ロボットおよび人の歩行のスムーズな補助

研究課題

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研究課題/領域番号	17K00369
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	知能ロボティクス
研究機関	千葉工業大学
研究代表者	米田完千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (70221679)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード	ロボット / ２足歩行 / 歩行アシスト
研究成果の概要	２足歩行の運動を補助するために、腿と脛など、節間に力を加えて関節を動かそうとするのではなく、おもりの加減速や円板の角加速をする反力を利用する「慣性アシスト」と呼ぶ手法を探求した。受動関節の２足歩行ロボットにおいては、脛部でおもりを前後に加速運動させて足先が前に出る運動を誘起し、腰部で円板を角加速運動させて腰を支持脚の方に傾かせ、遊脚を上げる運動を誘起することができた。人間の歩行についても上述と同様の脛部のおもりによるアシストを試みた。さらに遊脚高さの計測値にもとづいてアシストを制御することによって歩行周期が長く、歩幅の大きな歩行を安定して行える手法を明らかにした。
自由記述の分野	ロボティクス
研究成果の学術的意義や社会的意義	２足歩行を効率よく行うことを目標に行われている受動歩行ロボットの研究、および同様の目的のアクチュエータ付きで受動歩行を規範とした制御を行う歩行ロボットの研究において、新たな駆動法と制御法を提唱し、その効果を実験により示した。これらは人間の歩行をアシストする手法としても有効で、もとの人間の筋力による運動を阻害する感覚を持たせずに、弱くて角度の小さい運動をより大きな運動へ誘導することができる。またアシストをしながら歩行を安定化させる手法を見いだしたことにより、長い周期で歩幅の大きい歩行においても転倒やつまづきを抑制できることを明らかにした。