| 研究分担者 |
内山 勝 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30125504)
姜 欣 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (30451537)
阿部 幸勇 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80261600)
佐藤 大祐 武蔵工業大学, 工学部, 講師 (40344692)
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| 研究概要 |
ヒューマノイドロボットが外界環境に力を作用するような作業において,腕部や脚部などに備えられた個々のアクチュエータの駆動力だけでは作業対象に対して十分な力を与えられない場合に,ロボットの身体全体を運動連鎖させ,蓄積・伝達される運動量を力積として加えることで望みの力を生み出す動作(ここではインパクト動作と呼ぶことにする)について研究を行った.まず,発生する衝撃力およびその後の運動について,インパクトダイナミクスの数値モデルを構築した.また,ある作業が与えられたときに,その作業を遂行するためのインパクト動作を自動生成する手法を開発した.この動作生成手法では,発生する衝撃力を出来るだけ大きくしつつ,ロボットの姿勢変動を最小化するよう,最適化を行う.開発したインパクト動作自動生成法を,小型ヒューマノイドロボットによる空手板割り実験で検証した.人間が手動で生成した空手動作では,5mmの板圧の合成板を割る成功率は10%であったが,開発したインパクト動作自動生成法による動作では,成功率は90%まで向上した.インパクト動作では,自らが発生する衝撃力が,そのまま反力として跳ね返ってくるため,大きな衝撃力に対する転倒安定性が問題となる.小さな衝撃力に対しては,胴体移動のみでその力を吸収するが,大きな衝撃力が発生する場合に備え,脚の踏み代え動作で転倒を回避する手法を開発した.小型ヒューマノイドロボットによる実験で,開発した転倒回避手法の有効性を検証した.
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