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2006 年度 実績報告書

ヒューマノイドロボットのインパクトダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 18300067
研究機関東北大学

研究代表者

近野 敦  東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (90250688)

研究分担者 内山 勝  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (30125504)
阿部 幸勇  東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (80261600)
佐藤 大祐  東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (40344692)
キーワードヒューマノイドロボット / インパクト動作 / モーションキャプチャー / 全身協調動作 / 動作生成
研究概要

ヒューマノイドロボットによインパクト動作を実現するための第一歩として,ヒューマノイドロボットの運動状態と,作用させる力積の関係式を導出した.まず,マニピュレータの慣性をエンドエフェクタの位置の仮想的な質点で表すことができる仮想質量の概念を導入し,仮想質量を利用した力積算出について考察した.そして,関節の剛性が,マニピュレータの慣性を接触経過時間の1次または2次のオーダで増加させていることを確認した.ヒューマノイドロボットは重力と摩擦力によって拘束されているので,宇宙ロボットと地上固定ロボットの中間に位置する存在であると言える.そこで,宇宙ロボットの問題をヒューマノイドロボットに適用した.その結果,ロボットが床面から受ける力をスプリング・ダンパ系で表したときの剛性も接触経過時間の1次または2次のオーダでロボットの慣性を増大させるということがわかった.さらに,等身大のヒューマノイドロボットを使用して衝突実験を行い,式の妥当性について検証した.検証した結果,算出式から得られる値と計測されたデータから求めた値には一定のオフセットが見られた.オフセットは見られたが,あらかじめ予備実験を行いこのオフセット量を算出しておけば,力積を予測することができると言える.また,接触時間が極めて短いような衝突については高い精度で力積を算出することができ,衝突による力積はロボットの姿勢によって決定されるということが確かめられた.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2006

すべて 雑誌論文 (3件)

  • [雑誌論文] Development of a High Speed Vision System for Mobile Robots2006

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Konno, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 1372-1377

  • [雑誌論文] Human-Like Approach to Footstep Planning Among Obstacles for Humanoid Robots2006

    • 著者名/発表者名
      Yasar Ayaz, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 5490-5495

  • [雑誌論文] A Humanoid Robot that Breaks Wooden Boards Applying Impulsive Force2006

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Matsumoto, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 5919-5924

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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