| 研究課題/領域番号 |
25420217
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
稲垣 伸吉 名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (80362276)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ロボティクス / 分散制御 / 多脚歩行ロボット / ムカデ型ロボット / 接地点追従法 / 不整地歩行 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、未知で複雑な環境を移動できる多脚歩行ロボットを実現することを目標に、分散型歩行制御法「接地点追従法」を改良し、高次の運動計画と分散制御のローカルな適応的運動生成とが一貫した分散型歩行制御法を確立することを目的にしている。その実現に向けて、平成26年度は次の2つの課題に取り組んだ。
(1) 深度センサを用いてロボット周辺の環境地図を作成する方法と、その地図において最適な経路と接地点系列をグラフ探索（A*アルゴリズム）に基づいてリアルタイムに計画する接地点計画手法を開発し、検証した。検証は接地点追従法を搭載したムカデ型多脚歩行ロボットのコンピュータシミュレーションと、同じく接地点追従法を搭載した6脚歩行ロボットのシミュレーションと実機において行った。高次の運動計画と局所的な運動制御の一貫的な制御法の実現により、多自由度冗長系の多脚歩行ロボットに現実的な計算量で高い不整地登破性能を実現出来ることを明らかにした。（国内学会発表1件）
(2) 深度センサと接地点追従法を搭載した制御器を持つ6脚歩行ロボット実機を開発した。実機を使うことにより、モータのトルク制限、接地摩擦力、機構間の干渉など、シミュレーションでは検証出来ないロボットの実現における現実的な問題を検証することが出来る。実環境の観測には市販の深度センサを用い、環境地図生成と経路・接地点系列の探索、接地点追従法は共に1台の汎用計算機に搭載した。高次の運動計画と局所的な運動制御の一貫的な制御法の恩恵によりこれらの制御を、実際に現実的な時間で実行可能であることを実証した。このプラットフォームを用いて実世界にて活躍できる多脚歩行ロボットの実現に向けた研究を進めて行く。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
交付申請書に記載した「研究の目的」に従い、平成26年度は昨年度に引き続き、(a)接地点追従法に対する高次の運動計画と局所的適応の一貫制御法の開発と検証、また(b)一貫制御法の統合的パラメータ設計手法の開発を行う予定であった。
項目(a)については、【研究実績の概要】の(1)のように実施した。コンピュータシミュレーションのみならず実機にても検証を行い、その有用性を明らかに出来た。この点において本項目は概ね順調に研究を遂行できたと言える。一方、項目(b)については項目(a)を重点的に取り組んだために十分に実施出来なかった。本項目は項目(a)を基盤するため、まずは項目(a)を重点的に解決する必要があったという背景がある。また、平成25年度において申請時に有していた多脚ロボットでは提案手法の検証に能力が不足することが明らかになったため、平成26年度は新たなロボットの実機開発が必要になったという背景もある。いずれにしても新たに開発したロボットをプラットフォームとして研究を進めていける体制を構築することが出来た。項目(b)については次年度に実機実験と並列に遂行していきたい。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究の最終年度、平成27年度においては、高次の運動計画と局所的適応に関する制御法を搭載した実機を用いた実験を中心に、制御法を引き続き開発・改良していく。そして、一貫制御法の統合的パラメータ設計手法の開発を進め、多脚歩行ロボットの不整地登破能力を向上させる。最終的に被災地などの未知の複雑な環境を想定した屋内および屋外における実験を行い、実際に役に立つ多脚歩行ロボットの実現を進めていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の予算では計上していなかったロボット実機（6脚ロボット）を新たに開発することとなったため、予算執行が当初の予定を変更する必要があった。予算内で研究を実施できたが当初の予定との大きな差のため、本年度予算の一部を執行することが着なかった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
ロボット実機（6脚ロボット）の改良と実機実験の準備のために使用する。
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