| 研究概要 |
本年度も引き続き,高性能な2脚動歩行の実現問題に関して,理論研究と実験的検証の両面から,研究を推進した.
まず昨年度からの継続的研究課題として,半円形状をした足部が歩行性能に与える効果について考察を進め,幾つかの重要な結果を得た.成果については,論文誌や国際会議にて発表した.これと並行して,今年度の中心的課題として,上体が歩行に与える影響について理論的研究を推進した.特に上体を安定に,かつ歩行系の自然なダイナミクスを損なわないよう下肢に取り付けるための機構として,股関節二分機構の利用を考えた.そして,この機構を持つ歩行系の駆動力学やカウンターウェイトとしての上体の効果などを数理的に明らかにし,数値シミュレーションでその正当性を確認した.更には,上体と腕部を有する2脚受動歩行器を開発し,現在その実験準備を進めている.
もう一つの中心的課題として,歩容の漸近安定性に関する研究が掲げられていた.これについては,平衡点を一意に決定するための十分条件(衝突姿勢拘束と回復エネルギー拘束)を導出することで,これを達成した歩行系の離散的振舞いがRimless Wheelのそれと等価になること,自動的に漸近安定になること,などの証明に成功した.現在は,拘束条件を緩和した,より一般的な歩行系について検証を進めている.
パラメータ励振に基づく平地動歩行については,遊脚の伸縮の効果に基づく歩行機の開発と実験的検証,および膝関節の屈曲による実現の可能性の検討,の二つを中心課題として更に研究を推進した.前者については再現性のある安定な平地動歩行の継続に成功しており,現在,論文誌投稿の準備を進めている段階である.後者についてはシミュレーションによる歩容生成の検証および性能解析を行った.その過程で,鳥脚による歩容生成も可能であることを発見し,新しい励振歩行の可能性を示した.
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