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2019 年度 実績報告書

6脚ロボットの冗長入力最適化手法と一部アクチュエータ故障に対する耐故障制御

研究課題

研究課題/領域番号 17K06243
研究機関木更津工業高等専門学校

研究代表者

内田 洋彰  木更津工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (00223561)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード6脚ロボット / 6自由度制御 / 最適化 / 姿勢制御 / 歩行方向制御 / 最適サーボ系
研究実績の概要

令和元年度は,第2の課題,“胴体6自由度制御における冗長入力の最適化手法の開発”について,6脚ロボットの3DCADモデルを用いた3Dシミュレーションでの検討を行った。具体的には,平成30年度に引き続き,“胴体6自由度制御における冗長入力の最適化手法の開発”の歩行方向制御(制御量は胴体重心位置x,yとヨー角)について検討した.平成30年度は,直線歩行について検討したので,本年度は旋回歩行を中心に検討を行った。3DCADモデルであるが,プラットフォームを提供しているソフトウェアの使用が2019.5末をもって終了となったため,別のソフトウェアを使用することとしたため,6脚ロボットの3DCADモデル構築に月日を要した。当初予定していた課題については今後,検討する予定である。
研究成果をまとめると,第1の課題,“6脚ロボットの胴体6自由度制御手法のアクチュエータのダイナミクス変動に対するロバスト性”については,アクチュエータのダイナミクス変動を3つの脚関節の内,歩行方向制御に影響を与える旋回部に対して行い,胴体6自由度制御の内,歩行方向制御のロバスト性について確認した。第2の課題,“胴体6自由度制御における冗長入力の最適化手法の開発”については,胴体6自由度のうち,姿勢に関する3自由度について姿勢制御手法にもとづいて5脚支持歩行における最適化手法の有効性を検証した。歩行方向制御については,5脚支持歩行における直線歩行において,最適化手法の有効性を確認した。第3の課題“6脚ロボットの脚関節を駆動する一部アクチュエータが故障した場合に胴体6自由度制御を実現する耐故障制御手法の開発”については, “胴体6自由度制御における冗長入力の最適化手法の開発”の姿勢制御手法を用いて5脚支持歩行において5脚のうち2脚がアクチュエータとして機能しない場合には残りの3脚で姿勢制御を実現できることを確認した。

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公開日: 2021-01-27  

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