環境の機械的動特性を積極的に利用したロボットの動的に巧みな運動制御

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06261
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 中西 淳 名古屋大学, 工学研究科, 特任准教授 (70324457)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 振幅制御 / 励振 / 運動生成 / 跳躍運動 / 可変剛性

研究実績の概要

本研究では、タスクの力学的特徴に着目し、環境の機械的動特性およびロボットの固有ダイナミクスを積極的に利用することにより、動的で巧みな運動を実現する効率的な制御系の設計手法の確立を目的とする。具体的には、弾性を有する枝との相互作用を考慮した、跳躍相を含む枝渡り運動を考える。このタスクは振動相における系のエネルギーおよび角運動量制御、跳躍相における空中姿勢および枝把握時の手先位置の制御を同時かつ短時間に行わなければならないダイナミックな運動である。弾性を有する環境との相互作用を考慮するために、これまでに行ってきた、枝渡り運動に関する振幅制御および跳躍運動を行う制御手法を基に、近年行われてきている可変剛性機構を用いた最適制御およびフィードバック励振制御に基づく振幅制御手法の基礎的な検討を行った。次年度以降、ハードウェアの設計製作と並行し、少自由度系に対する振幅制御手法の確立および多自由度系への展開を目指す。さらに、振幅制御から跳躍への遷移に関する制御手法の検討を行う。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度は、空中姿勢制御およびハードウェアの設計製作の検討に遅れが出ているため、来年度以降、制御系設計のための理論構築、手先制御のための高速センシング手法およびハードウェア試作機の設計製作に着手する。

今後の研究の推進方策

まず、今年度遅れが出ている制御手法を検証するためのハードウェアの設計製作に着手する。仕様決定およびその仕様を満たすアクチュエータ、センサ、制御機器などの選定を行い、設計および試作を行う。さらに、制御系の理論的構築として、環境動特性に適応可能な振幅制御手法の検討およびシミュレータの開発を進める。

次年度使用額が生じた理由

本年度、ハードウェアの設計製作に遅れが生じたため、ハードウェア製作および制御系開発に必要な物品が未購入となっており、次年度使用額が生じた。次年度以降、ロボット試作機開発のためのアクチュエータ、制御機器、電子部品、機械部品の購入および制御系開発のための計算機の整備を行う。