| 研究課題/領域番号 |
18K04003
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| 研究機関 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
梶原 秀一 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00280313)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 走行ロボット / 振動制御 / エネルギー制御 / リミットサイクル制御 / 歩行パターン制御 |
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| 研究実績の概要 |
本研究代表者らはこれまでに，非線形振動子であるvan der Pol方程式を多数相互に結合した多結合van der Pol方程式の同期パターンを制御する手法を考案し，4足歩行ロボットの歩行パターン生成手法として応用してきた．また，多数の質点やバネで構成される振動系を目標とする振幅や位相を持つリミットサイクルに安定化させる多自由度振動制御法を構築し，弾性脚を持つ4足歩行ロボットに適用して，バネの弾性エネルギーを効率よく利用した高速走行を実現してきた．本研究では，これまで構築してきた4足歩行ロボットの歩行パターン生成法と多自由度振動制御を組み合わせて，4足歩行ロボットの歩行運動を目的とするリミットサイクルに安定化させる手法を新たに構築する．本手法により4足歩行ロボットの移動方向制御と歩行から走行までの幅広い歩行制御が同時に実現できる．
平成30年度は4足歩行ロボットの歩行パターン生成法と多自由度振動制御を組み合わせた新たな制御手法を構築した．開発するロボットは関節部に弾性を持ち，弾性エネルギーを積極的に利用して歩行動作を行う．各弾性脚は目標リミットサイクルとなるようにエネルギー制御されており，各リミットサイクルは歩行パターン制御器により任意の位相で制御される．4足歩行ロボットのシミュレータを製作し，構築した制御手法の有効性を確認した．また，また，シミュレーションと平行して歩行ロボットの脚部を設計した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は4足歩行ロボットの歩行パターン生成法と多自由度振動制御を組み合わせた制御手法を構築し，その有効性をシミュレーションにより確認することを予定していた．弾性脚を持つ4足歩行ロボットの歩行運動を目的とするリミットサイクルに安定させながら，各脚の同期タイミングを変化させることにより，走行しながら移動方向を制御できる制御手法を構築した．さらに4足歩行ロボットのシミュレータを製作し構築した制御手法の有効性を確認できた．さらに，これまで開発してきた弾性脚を持つ4足歩行ロボットよりも高速で走行が可能な脚部を設計し，シミュレーションにより走行速度が速くできることを確認できた．
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| 今後の研究の推進方策 |
来年度は，脚部の試作，周囲の環境に応じて歩行パターンを変化させながらロボットを制御できるかどうかをシミュレーションにより確認すること，試作した脚部を搭載した4足歩行ロボットの設計・製作を予定している．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
ロボットの運動をシュミレーションするＰＣおよび新たなシミュレーション用ソフトウェアの購入を予定していた．その性能を評価・検討した後，購入を検討していたところ，ＰＣの部品不足により年度内購入が困難になったので，次年度購入とした．
次年度使用額にて，ＰＣおよびシミュレーション用ソフトウエアを購入する．
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