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2022 年度 実績報告書

空間量子化ダイナミクスとリーマン計量に基づくロボットの実時間軌道生成

研究課題

研究課題/領域番号 20H02124
研究機関中部大学

研究代表者

梶田 秀司  中部大学, 理工学部, 教授 (90356767)

研究分担者 三平 満司  東京工業大学, 工学院, 教授 (00196338)
金子 健二  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 上級主任研究員 (10356800)
伊吹 竜也  明治大学, 理工学部, 専任講師 (30725023)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードヒューマノイドロボット / 2足歩行ロボット / 制御理論
研究実績の概要

昨年度実施した冗長マニピュレータの解析について,さらなる発展が得られた.冗長マニピュレータの運動学をリーマン多様体上で定式化すると,リーマン沈め込みと呼ばれるクラスの写像となる.このとき,対応する逆写像が特異点を除いたところで一意に存在し,それが局所的に重み付き擬似逆行列と一致することを明らかにした.次に,ある重み付き擬似逆行列を選択したとき,対応するリーマン計量が配位空間に備わることを示した.リーマン計量が与えられたリーマン多様体上では,配位空間上の勾配は単なる偏微分ではなくなる.冗長マニピュレータにおける優先度付き逆運動学のアルゴリズムを対象に,この事実を議論し,評価関数の整合性を保つためのアルゴリズムの修正法を提案した.

子供サイズヒューマノイドロボット実現に向けて、中部大と東工大で並行して設計開発を進めた。中部大においては、標準的な関節軸構成を持った12軸の2足歩行ロボットを3Dプリンタベースで開発し、スクワット動作などの基本的な動作が行えることを確認した。
東工大においては、各腕7自由度,胸部1自由度を有する人型ロボットの上半身を開発した.新規でギアボックスを設計し,市販のアクチュエーターユニット複数台を組み合わせることで,可搬重量を増加させた.また,リンク機構を取り入れることで,手首関節の3軸直交と慣性モーメントの低減化を図っている.また,下腿部および大腿部を試作した.さらに,現状のセンサやアクチュエータの通信ネットワーク構成の評価を行い,その遅延低減策とイーサネットを利用した別構成案を検討した.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Priority-based State Machine Synthesis that Relaxes Behavior Design of Multi-arm Manipulators in Dynamic Environments2023

    • 著者名/発表者名
      Yuki Onishi and Mitsuji Sampei
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: Vol. 37, No. 5 ページ: pp. 395--405

    • DOI

      10.1080/01691864.2023.2177122

    • 査読あり
  • [学会発表] 優先度付き逆運動学における評価関数の整合性の保証に向けた重み付き擬似逆行列の解析2023

    • 著者名/発表者名
      大西祐輝,三平満司
    • 学会等名
      第28回ロボティクスシンポジア
  • [学会発表] タスクの階層性と並列性を両立する双腕マニピュレータの制御アーキテクチャ2022

    • 著者名/発表者名
      大西祐輝,三平満司
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会

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公開日: 2023-12-25  

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