ヒューマノイドの構成要素解析に基づく身体構造構成法の解明と全身動作制御への応用

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K20372
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分61050:知能ロボティクス関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小島 邦生 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (50839131)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: ヒューマノイド / 身体構造設計 / 動作制御

研究成果の概要

本研究ではA環境との多様な接触を伴う動作を行うための関節のトルク追従性，B正確かつ高速に四肢を操作するための関節の角度・角速度追従性，Cロボットが全身で動的動作を実現するための高い駆動出力/重量比の3つの身体動作性能を達成する人型ロボットを身体構造と制御機構の構成法を確立した．またその過程でロボットの各身体構成要素の性能を定量的に全身レベルで評価することで動作性能A～Cを実現できる身体構造の解析・設計法を明らかにしたこと，その設計法に基づき身体構造を考案し動作性能A～Cを検証したこと，開発した人型ロボットを使うことでダイナミックな動作を実現する全身制御則を解明したことの3つの成果を得た．

自由記述の分野

知能ロボティクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は「人と同程度の運動性能や身体動作機能を有する人型ロボットの身体構造をどのように構成するべきか」という問いに対して，ロボットの各身体構成要素の性能を定量的に全身レベルで評価しながら身体構造を構成することでこれまで実現できなかった跳躍のような動的全身動作が達成できるという解を得たという点で学術的意義がある．また，解明した身体構造の解析・設計法は人型ロボットにかかわらず他のロボットや機械の構造の解析にも適用可能であり，それらの動作性能を追求する際の足枷を探れるようになるという点で社会的意義がある．